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EP0351495A1 - Method of pouring metal, in particular steel, from a casting ladle - Google Patents

Method of pouring metal, in particular steel, from a casting ladle Download PDF

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Publication number
EP0351495A1
EP0351495A1 EP89106194A EP89106194A EP0351495A1 EP 0351495 A1 EP0351495 A1 EP 0351495A1 EP 89106194 A EP89106194 A EP 89106194A EP 89106194 A EP89106194 A EP 89106194A EP 0351495 A1 EP0351495 A1 EP 0351495A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closure
signal
open
ladle
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP89106194A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0351495B1 (en
Inventor
Friedhelm Paulus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zimmermann and Jansen GmbH
Original Assignee
Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zimmermann and Jansen GmbH filed Critical Zimmermann and Jansen GmbH
Priority to AT89106194T priority Critical patent/ATE94441T1/en
Publication of EP0351495A1 publication Critical patent/EP0351495A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0351495B1 publication Critical patent/EP0351495B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel

Definitions

  • the present invention relates to a method for casting a metallic melt, in particular steel melt, from a ladle into an intermediate vessel by means of a throttling slide or stopper closure, by means of which the ferrostatic height of the melt is regulated in adaptation to a set withdrawal speed of the cast strand.
  • a slide or stopper closure As a control element for the amount of melt flowing out per unit of time.
  • the closure normally works in a variable throttling position, i.e. in a position throttled over half of the possible full flow cross-section, in order to be able to follow the opening and closing instructions or signals which, with automatic control of the flow rate from the ladle, taking into account one take-off speed of the strand which is as constant as possible is based on an electronic data evaluation device.
  • a constant strand withdrawal speed is primarily ensured by maintaining a substantially constant ferrostatic height in the tundish.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which the disadvantages of the conventional systems are avoided, i. H. with which the ferrostatic height in the tundish can be kept largely constant with little effort, with the result of a correspondingly constant strand withdrawal speed.
  • Mechanical, hydraulic and / or pneumatic tolerances in the system should have no influence on keeping the ferrostatic height constant.
  • the system In combination with the measures of claim 3, the system also approaches the optimal opening position of the ladle closure. In both cases, the tendency of the level change or change in the ferrostatic level in the tundish is determined and taken into account when determining the control signal for the ladle closure.
  • the essence of the method according to the invention thus lies in the trend detection described, which can be weight-related, ie based on the weight of the melt in the intermediate vessel, or level-related, ie based on the bath level in the intermediate vessel. Laboratory tests have shown that the weight tolerance can be reduced to ⁇ 50 kg with the method according to the invention; the tolerance of the ferrostatic height in the tundish is reduced accordingly.
  • the take-off speed of the strand can be kept very constant, regardless of the sometimes considerable mechanical tolerances in the ladle closure system and without complex displacement sensors and servo and / or proportional valves and without complex preparation of the hydraulic control fluid when using hydraulically controlled Pouring closures.
  • the inertia of the control system plays no disadvantage due to the tendency detection according to the invention Roll more.
  • the system-inherent tolerances for signal or manipulated variable reversal are added up and thus compensated.
  • a signal clock counter is also provided, by means of which it is determined how often the same actuating signal, namely either an open or closed signal, is triggered in succession, the actuating variable after a predetermined number of open or closed signals Is disproportionately reinforced with appropriate compensation of an excessive mechanical play in the slide or stopper closure and its drive.
  • This problem occurs in particular when there are leaks or leaks in the hydraulic system. In this way, these can be determined and compensated for.
  • amplification factors of different sizes are selected for the opposite control signals, whereby the different control volumes on the piston rod side on the one hand and piston rod-free side on the other hand of a hydraulic actuating cylinder for the pouring closure are to be taken into account.
  • an intermediate vessel 1 designed as a distribution channel and support rollers 25 for four strands 4 is shown schematically.
  • the intermediate vessel 1 has four bottom openings 26 on which either a slide closure 3 or a plug closure 6 are assigned.
  • the arrangement can be designed as a so-called "freewheeler".
  • the bottom openings 26 of the intermediate vessel 1 are none Slider or stopper closures assigned.
  • the ferrostatic height within the intermediate vessel 1 is primarily determined by the degree of opening of the bottom opening of the ladle 24, to which a slide closure 27 is assigned in the embodiment shown.
  • the molten steel is introduced from the ladle into the tundish 1 in the usual way via an immersion tube 5.
  • the slide closure 27 can also be directly coupled to a piston-cylinder arrangement, as shown in the attached drawing in connection with the slide closure 27 assigned to the ladle 24 as "Alternative I".
  • Mechanical tolerances of up to 5 - 10 mm also occur in this construction.
  • Plug closures are also characterized by large mechanical tolerances, which are also of the order of up to 30 mm. This is the reason why working in the intermediate vessel with weight tolerances of up to ⁇ 300 kg; accordingly, the tolerances of the ferrostatic height are, and accordingly, it is difficult to maintain a constant peeling speed. This is especially true when the continuous casting system is operated as a so-called "free runner".
  • the intermediate vessel 1 in the present case has four weighing cells 2, namely two weighing cells 2 on each end face , assigned, the signals of which are coupled to one another in a load cell measuring circuit 7 and processed into a weight signal corresponding to the weight of the melt in the intermediate vessel 1.
  • This is amplified in a measuring amplifier 8, the output signal of which corresponds to the so-called actual weight value "X”.
  • the actual weight value is compared in a comparator 9 with a predetermined weight target value "w", in each case at predetermined successive times.
  • the corresponding cycle time "Tz" is specified by a time adjuster or clock generator 10.
  • a control signal CLOSED is output by the tendency detection. If Tn ⁇ Z1, it is checked whether TN ⁇ Z2. If so, this means that the weight increase in the intermediate vessel 1 takes place too slowly during a time cycle. In this case, the tendency detection emits the control signal OPEN. If TN ⁇ Z2, no control signal is given. Rather, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41).
  • the mentioned values Z2 is an upper weight trend limit of the mentioned bandwidth. Z1 and Z2 are entered as constant limit values beforehand, expediently in adaptation to the respective continuous casting installation.
  • control deviation ⁇ it is first determined whether the actual weight value difference Tn ⁇ 0. If so, a control signal CLOSED is output by the tendency detection 11. If no, it is first checked whether TN> Z1. If this is the case, a control signal OPEN is triggered, if no, it is checked whether TN ⁇ Z2. In the event that TN ⁇ Z2, the tendency detection gives the control signal CLOSED; if no, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41).
  • the control signals OPEN or CLOSE are proportionally amplified in a controller 12 (gain factor P).
  • the corresponding manipulated variable Y OPEN or Y CLOSE is obtained by multiplying the difference between the actual weight value X and the desired weight value w by the gain factor "P", different amplification factors can be selected for the opposite control signals OPEN and CLOSE, e.g. B. for the reasons mentioned at the beginning.
  • the manipulated variables Y OPEN and A CLOSE are processed in a so-called signal routing 13 in which the error quantity alpha mentioned above is taken into account due to mechanical or similar tolerances. The procedure is such that when entering the manipulated variable Y OPEN or Y CLOSED it is first checked whether the manipulated variable was Y OPEN or Y CLOSED in the preceding cycle; if yes, the manipulated variable is not changed in signal routing 13.
  • the signal output of the signal-ranking 13 may be associated with still clock counter 15, which will determine how often carried out in succession in each case the same control signal or the same manipulated variable Y ON or Y ZU, wherein after a predetermined number of OPEN or CLOSE signals, the corresponding manipulated variable should be disproportionately reinforced.
  • the difference between the actual weight value and the desired weight value is then multiplied by a higher amplification factor "P". In this way, e.g. B. an excessive mechanical clearance can be overcome. Furthermore, leaks in the hydraulics for the one or more ladle closures can be compensated in this way.
  • the manipulated variable Y OPEN or Y CLOSED correspondingly with regard to their pulse width are then processed in the already mentioned output unit 16 (clock output card).
  • automatic mode either the OPEN signal or the CLOSE signal is sent to them together with the corresponding pulse width signal.
  • the signals AUTOMATIC OPEN or AUTOMATIC CLOSE are first filtered in a Schmitt trigger 17 (filtering out interference pulses). Then the signals relayed to AND gates via threshold switches 18 and timing elements 19.
  • the pulse width signal is input to the timers 19 via an amplifier 21.
  • the AND elements release the respective manipulated variable, provided that the AUTOMATIC signal is switched on via the control panel 14.
  • a threshold switch 22 and signal amplifier 23 are arranged in front of the AND gates 20. Before the output signals of the AND gates 20 leave the output unit 16, these are amplified by power amplifiers 29 to a size which is sufficient to switch an electromagnetic 4/3-way valve 30 which is in the hydraulic circuit 31 for the hydraulic drive of the above ladle closure.
  • the pump and hydraulic tank assigned to the mentioned hydraulic circuit 31 are identified by the reference numbers 32 and 33. In this respect, it is a common arrangement.
  • the HAND OPEN and HAND CLOSE signals then reach the 4/3-way valve 30 in the same way as described above.
  • a manually operated 4/3-way valve 37 is also arranged which electrically connects one to the control panel 14 Has switch 38. With this switch 38, the 4/3-way valve 30 assigned to the output unit 16 can be blocked, so that the ladle closure can only be controlled via the manually operated 4/3-way valve 37. This is particularly important for emergency circuits.
  • the weight tolerances in the intermediate vessel 1 can be reduced to ⁇ 50 kg; Accordingly, the ferrostatic height in the intermediate vessel 1 can be kept constant, with the result that a correspondingly constant take-off speed is ensured. This is particularly important if the system works as a so-called "freewheeler".
  • the described method can also be used for slide closures or stopper closures 3 and 5 of an intermediate vessel 1 in relation to the bath level in the associated mold 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Method of pouring a metal, in particular steel, from a casting ladle (24) into a tundish (1) or the like by means of a choking slide gate nozzle or stopper end, by which the ferrostatic height of the metal in the tundish (1) is regulated to match a set withdrawal speed of the cast strand. The regulation takes place here with a so-called tendency recognition, i.e. taking into consideration the change of the amount of metal in the tundish (1). Furthermore, with each reversal of correcting variable or motion at the casting ladle closure an error value (alpha) resulting from the system tolerances is added to the correcting variable (Y). The method is also applicable in the case of nozzle closures of tundishes (1), and to be precise in relation to the bath level in the mould (28).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver­gießen einer metallischen Schmelze, insbesondere Stahlschmel­ze, aus einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß mittels eines drosselnden Schieber- oder Stopfenverschlusses durch wel­chen in Anpassung an eine eingestellte Abzugsgeschwindig­keit des gegossenen Stranges die ferrostatische Höhe der Schmelze geregelt wird.The present invention relates to a method for casting a metallic melt, in particular steel melt, from a ladle into an intermediate vessel by means of a throttling slide or stopper closure, by means of which the ferrostatic height of the melt is regulated in adaptation to a set withdrawal speed of the cast strand.

Beim Vergießen beispielsweise einer Stahlschmelze aus einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß, insbesondere eine Verteiler­ rinne, ist es bekannt, als Regelorgan für die pro Zeiteinheit ausfließende Schmelzenmenge einen Schieber- oder Stopfenverschluß zu verwenden. Dabei arbeitet der Verschluß im Normalfall in einer variablen Drosselstellung, d. h. in einer über die Hälfte des möglichen vollen Durchflußquerschnittes gedrosselten Stellung, um den Öffnungs- und Schließanweisun­gen bzw. -signalen folgen zu können, die bei automatischer Regelung der Ausflußmenge aus der Gießpfanne unter Beach­tung einer möglichst konstanten Abzugsgeschwindigkeit des Stranges von einem elektronischen Datenauswertungsgerät aus­gehen. Eine konstante Strang-Abzugsgeschwindigkeit wird in erster Linie dadurch gewährleistet, daß im Zwischengefäß eine im wesentlichen konstante ferrostatische Höhe aufrechterhalten ist. In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß es äußerst schwierig ist, die ferrostatische Höhe im Zwischengefäß kon­stant zu halten, und zwar in erster Linie aufgrund der relativ großen mechanischen Toleranzen des Gießpfannen-Verschlußmechanismus und der relativ trägen Regelungsstrecke herkömmlicher Regelein­richtungen, die allesamt ohne eine sogenannte Tendenzerkennung arbeiten. Bei Verwendung sogenannter Bell-crank-Verschlußsy­steme sind mechanische Toleranzen bis zu 30 mm, also ein Tot­hub bis zu 30 mm bei Bewegungsumkehr, durchaus üblich. Es ist augenscheinlich, daß derartige mechanische Toleranzen auch die genaueste Istwert-Erfassung und -Auswertung ad absurdum führen. Auch bei einer direkten Ansteuerung von Schieberver­schlüssen sind mechanische Toleranzen bis zu 10 mm üblich.When casting, for example, a molten steel from a ladle into an intermediate vessel, in particular a distributor gutter, it is known to use a slide or stopper closure as a control element for the amount of melt flowing out per unit of time. The closure normally works in a variable throttling position, i.e. in a position throttled over half of the possible full flow cross-section, in order to be able to follow the opening and closing instructions or signals which, with automatic control of the flow rate from the ladle, taking into account one take-off speed of the strand which is as constant as possible is based on an electronic data evaluation device. A constant strand withdrawal speed is primarily ensured by maintaining a substantially constant ferrostatic height in the tundish. In practice, it has now been found that it is extremely difficult to keep the ferrostatic height in the tundish constant, primarily because of the relatively large mechanical tolerances of the ladle closure mechanism and the relatively slow control path of conventional control devices, all without one so-called trend detection work. When using so-called bell crank locking systems, mechanical tolerances of up to 30 mm, i.e. a dead stroke of up to 30 mm when the movement is reversed, are quite common. It is obvious that such mechanical tolerances lead to absurdity even the most accurate actual value acquisition and evaluation. Mechanical tolerances of up to 10 mm are also common for direct control of slide closures.

Ganz besonders problematisch ist vor allem die Einhaltung einer konstanten ferrostatischen Höhe bei sogenannten "Frei­läufern" d. h. Zwischengefäßen ohne regelbarem Ausgußverschluß.Maintaining a constant ferrostatic height in so-called "freewheels" is particularly problematic. H. Intermediate vessels without adjustable spout closure.

Aufgrund der dargelegten Probleme lassen sich trotz genauester Istwert-Erfassung und entsprechender Ansteuerung der Gießpfannen­verschlüsse Gewichtstoleranzen von ± 300 kg Schmelze im Zwi­schengefäß und damit entsprechende Toleranzen der ferrostati­ schen Höhe nicht vermeiden.Due to the problems outlined, weight tolerances of ± 300 kg melt in the intermediate vessel and thus corresponding tolerances of the ferrostati can be achieved despite the precise actual value acquisition and corresponding activation of the ladle closures height.

Des weiteren sind bei den bekannten Gießpfannen-Schieberverschlüssen auf­wendige Weggeber zwingend notwendig, um auf die jeweils fest­gestellten Istwerte, d. h. Füllstandhöhe im Zwischengefäß exakt reagieren zu können. Auch sind empfindliche Servo- und/­oder Proportionalventile erforderlich. Schließlich ist der Aufwand für die Aufbereitung der hydraulischen Steuerflüssig­keit erheblich, so daß sich die bekannten Systeme trotz der relativ hohen Toleranzen durch einen beachtlichen Konstruk­tions- und Steuerungsaufwand auszeichnen.Furthermore, in the known ladle slide closures, expensive displacement sensors are absolutely necessary in order to adjust to the respectively determined actual values, i. H. Level reaction in the intermediate vessel to be able to react exactly. Sensitive servo and / or proportional valves are also required. Finally, the work involved in the preparation of the hydraulic control fluid is considerable, so that the known systems, despite the relatively high tolerances, are distinguished by a considerable design and control effort.

Schließlich ist es bei den bekannten Systemen auch äußerst schwierig, wenn nicht gar unmöglich, auf Undichtigkeiten im hydraulischen System zu reagieren bzw. diese zu kompensieren.Finally, in the known systems it is also extremely difficult, if not impossible, to react to leaks in the hydraulic system or to compensate for them.

Auch gilt es, ein Einfrieren der Ausgußöffnung aufgrund einer zu starken und übermäßigen Drosselung des Gießpfannenverschlusses zu vermeiden. Diese Gefahr besteht bei herkömmlichen Systemen durchaus, da diese ohne Herantasten an eine optimale Drossel­stellung arbeiten.It is also important to avoid freezing the pouring spout due to excessive and excessive throttling of the ladle closure. This is a danger with conventional systems, since they work on an optimal throttle position without touching them.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die genannten Nachteile der herkömmlichen Systeme vermieden wer­den, d. h. mit dem ohne größeren Aufwand die ferrostatische Höhe im Zwischengefäß weitgehend konstant gehalten werden kann mit dem Ergebnis einer entsprechend konstanten Strangabzugs­geschwindigkeit. Mechanische, hydraulische und/oder pneuma­tische Toleranzen im System sollen ohne Einfluß auf die Konstanthaltung der ferrostatischen Höhe sein.The present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which the disadvantages of the conventional systems are avoided, i. H. with which the ferrostatic height in the tundish can be kept largely constant with little effort, with the result of a correspondingly constant strand withdrawal speed. Mechanical, hydraulic and / or pneumatic tolerances in the system should have no influence on keeping the ferrostatic height constant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­den Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei bevorzug­te Details der Erfindung in den Unteransprüchen, insbesondere in Anspruch 2 und 4 beschrieben sind. Von besonderer Bedeutung sind auch die Maßnahmen nach Anspruch 7, von denen auch unab­hängig von der vorgeschlagenen Tendenzerkennung Gebrauch ge­macht werden kann, um die systemimmanenten Toleranzen zu kom­pensieren.This object is achieved by the characterizing measures of claim 1, preferred details of the invention in the subclaims, in particular are described in claims 2 and 4. Also of particular importance are the measures according to claim 7, which can also be used independently of the proposed tendency detection in order to compensate for the system-inherent tolerances.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 kann zu­mindest eine übermäßige Drosselung der Ausgußöffnung der Gießpfanne und damit die Gefahr eines dadurch bedingten Ein­frierens der Ausgußöffnung vermieden werden, da sich der Aus­gußverschluß an die optimale Drosselstellung regelrecht herantastet.By the inventive method according to claim 1, at least excessive throttling of the pouring spout of the ladle and thus the risk of freezing of the pouring opening as a result thereof can be avoided, since the pouring closure literally approaches the optimal throttle position.

In Kombination mit den Maßnahmen des Patentanspruches 3 tastet sich das System auch an die optimale Öffnungsstellung des Gieß­pfannen-Verschlusses heran. In beiden Fällen wird also die Ten­denz der Füllstandsänderung bzw. Änderung der ferrostatischen Höhe im Zwischengefäß festgestellt und bei der Ermittlung des Stellsignals für den Gießpfannen-Verschluß berücksichtigt. Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt also in der beschriebenen Tendenzerkennung, wobei diese gewichtsbezogen, d. h. bezogen auf das Gewicht der Schmelze im Zwischengefäß, oder füll­standsbezogen, d. h. bezogen auf die Badspiegelhöhe im Zwi­schengefäß, sein kann. Laborversuche haben gezeigt, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Gewichtstoleranz auf ± 50 kg reduzieren läßt; dementsprechend reduziert ist die Toleranz der ferrostatischen Höhe im Zwischengefäß. Auf die­se Weise läßt sich die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges sehr konstant halten, und zwar ohne Rücksicht auf die zum Teil erheblichen mechanischen Toleranzen im Gießpfannen-Verschlußsystem und ohne aufwendige Weggeber sowie Servo- und/oder Proportional­ventile sowie ohne aufwendige Aufbereitung der hydraulischen Steuerflüssigkeit bei Verwendung hydraulisch gesteuerter Aus­gußverschlüsse. Die Trägheit der Regelungsstrecke spielt auf­grund der erfindungsgemäßen Tendenzerkennung keine nachteilige Rolle mehr. Entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 7 werden die systemimmanenten Toleranzen bei Signal- bzw. Stellgrößen­umkehr aufaddiert und damit kompensiert. Vorzugsweise ist ent­sprechend Anspruch 5 noch ein Signal-Taktzähler vorgesehen, durch den festgestellt wird, wie oft hintereinander jeweils dasselbe Stellsignal, nämlich entweder Auf- oder Zu-Signal, ausgelöst wird, wobei nach einer vorbestimmten Anzahl von Auf- oder Zu-Signalen die Stellgröße überproportional verstärkt wird unter entsprechendem Ausgleich eines übergroßen mechani­schen Spiels im Schieber- oder Stopfenverschluß und dessen Antrieb. Dieses Problem tritt insbesondere auch dann auf, wenn im hydraulischen System Undichtigkeiten bzw. Leckagen vorhanden sind. Diese können auf diese Weise festgestellt und kompensiert werden.In combination with the measures of claim 3, the system also approaches the optimal opening position of the ladle closure. In both cases, the tendency of the level change or change in the ferrostatic level in the tundish is determined and taken into account when determining the control signal for the ladle closure. The essence of the method according to the invention thus lies in the trend detection described, which can be weight-related, ie based on the weight of the melt in the intermediate vessel, or level-related, ie based on the bath level in the intermediate vessel. Laboratory tests have shown that the weight tolerance can be reduced to ± 50 kg with the method according to the invention; the tolerance of the ferrostatic height in the tundish is reduced accordingly. In this way, the take-off speed of the strand can be kept very constant, regardless of the sometimes considerable mechanical tolerances in the ladle closure system and without complex displacement sensors and servo and / or proportional valves and without complex preparation of the hydraulic control fluid when using hydraulically controlled Pouring closures. The inertia of the control system plays no disadvantage due to the tendency detection according to the invention Roll more. In accordance with the measures according to claim 7, the system-inherent tolerances for signal or manipulated variable reversal are added up and thus compensated. Preferably, according to claim 5, a signal clock counter is also provided, by means of which it is determined how often the same actuating signal, namely either an open or closed signal, is triggered in succession, the actuating variable after a predetermined number of open or closed signals Is disproportionately reinforced with appropriate compensation of an excessive mechanical play in the slide or stopper closure and its drive. This problem occurs in particular when there are leaks or leaks in the hydraulic system. In this way, these can be determined and compensated for.

Entsprechend Anspruch 5 werden für die entgegengesetzten Stellsignale unterschiedlich große Verstärkungsfaktoren ge­wählt, wodurch den unterschiedlichen Stell-Volumina auf der Kolbenstangenseite einerseits und kolbenstangenfreien Seite andererseits eines hydraulischen Stellzylinders für den Aus­gußverschluß Rechnung getragen werden sollen.According to claim 5, amplification factors of different sizes are selected for the opposite control signals, whereby the different control volumes on the piston rod side on the one hand and piston rod-free side on the other hand of a hydraulic actuating cylinder for the pouring closure are to be taken into account.

Nachstehend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer entsprechend ausgebildeten Regeleinrichtung, die in der anlie­genden Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher beschrie­ben werden.The method according to the invention is to be described in more detail below with the aid of a correspondingly designed control device which is shown schematically in the accompanying drawing.

In dieser Zeichnung ist der hier interessierende Teil einer Stranggußanlage mit Gießpfanne 24, als Verteilerrinne ausge­bildetem Zwischengefäß 1 und Stützrollen 25 für vier Stränge 4 schema­tisch dargestellt. Das Zwischengefäß 1 weist vier Bodenöffnungen 26 auf denen entweder jeweils ein Schieberverschluß 3 oder Stopfen­verschluß 6 zugeordnet sind. Alternativ kann die Anordnung als sogenannter "Freiläufer" ausgebildet sein. In diesem Fall sind den Bodenöffnungen 26 des Zwischengefäßes 1 keine Schieber- oder Stopfenverschlüsse zugeordnet. Die ferrostati­sche Höhe innerhalb des Zwischengefäßes 1 wird primär durch den Öffnungsgrad der Bodenöffnung der Gießpfanne 24 be­stimmt, der bei der dargestellten Ausführungsform ein Schieberverschluß 27 zugeordnet ist. Die Einleitung der Stahlschmelze aus der Gießpfanne in das Zwischengefäß 1 er­folgt in üblicher Weise über ein Tauchrohr 5. Bei den be­schriebenen Teilen handelt es sich um herkömmliche Einrichtun­gen einer Stranggußanlage. Unterhalb der beschriebenen Über­sichts-Darstellung einer Stranggußanlage ist in der anlie­genden Zeichnung noch in vergrößertem Maßstab eine sogenannte Bell-crank-Zylinderanordnung für die Betätigung eines der Bo­denöffnung 39 der Gießpfanne 24 zugeordneten Schieberverschlus­ses 27 dargestellt, und zwar als "Alternative II". Dabei handelt es sich um eine an sich bekannte Konstruktion, so daß sich eine nähere Beschrei­bung derselben erübrigt. Diese Konstruktion zeichnet sich durch sehr große mechanische Toleranzen aus, und zwar insbe­sondere im Kraft-Umlenkbereich, der in der anliegenden Zeich­nung durch einen strichpunktierten Kreis 40 gesondert heraus­gestellt ist. Ein Tothub von bis zu 30 mm ist keine Selten­heit. Die Summe der innerhalb der Bell-crank-Zylinderanord­nung vorhandenen Toleranzen ist in der anliegenden Zeichnung druch die Fehlergröße "alpha" dargestellt, die bei der noch zu beschreibenden Regelung der ferrostatischen Höhe im Zwischen­gefäß 1 berücksichtigt wird.In this drawing, the part of a continuous casting installation of interest here with a ladle 24, an intermediate vessel 1 designed as a distribution channel and support rollers 25 for four strands 4 is shown schematically. The intermediate vessel 1 has four bottom openings 26 on which either a slide closure 3 or a plug closure 6 are assigned. Alternatively, the arrangement can be designed as a so-called "freewheeler". In this case, the bottom openings 26 of the intermediate vessel 1 are none Slider or stopper closures assigned. The ferrostatic height within the intermediate vessel 1 is primarily determined by the degree of opening of the bottom opening of the ladle 24, to which a slide closure 27 is assigned in the embodiment shown. The molten steel is introduced from the ladle into the tundish 1 in the usual way via an immersion tube 5. The parts described are conventional devices of a continuous casting plant. Below the overview of a continuous casting installation described, a so-called bell crank cylinder arrangement for the actuation of a slide closure 27 assigned to the bottom opening 39 of the ladle 24 is shown in an enlarged scale in the attached drawing, as "Alternative II". This is a construction known per se, so that a detailed description of the same is unnecessary. This construction is characterized by very large mechanical tolerances, in particular in the force deflection area, which is shown separately in the drawing by a dash-dotted circle 40. A dead stroke of up to 30 mm is not uncommon. The sum of the tolerances present within the Bell crank cylinder arrangement is shown in the attached drawing by the error size "alpha", which is taken into account in the regulation of the ferrostatic height in the intermediate vessel 1, which is still to be described.

Statt mit einer Bell-crank-Zylinderanordnung kann der Schie­berverschluß 27 auch unmittelbar mit einer Kolben-­Zylinder-Anordnung gekoppelt sein, wie in der anliegenden Zeichnung in Verbindung mit dem der Gießpfanne 24 zugeordne­ten Schieberverschluß 27 als "Alternative I" dargestellt ist. Auch bei dieser Konstruktion treten mechanische Toleranzen bis zu 5 - 10 mm auf. Auch Stopfenverschlüsse zeichnen sich durch große mechanische Toleranzen aus, die ebenfalls in der Größen­ordnung von bis zu 30 mm liegen. Dies ist der Grund dafür, daß im Zwischengefäß mit Gewichtstoleranzen von bis zu ± 300 kg gearbeitet wird; dementsprechend sind die Toleranzen der fer­rostatischen Höhe und dementsprechend ist es schwierig, eine konstante Abzugsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Dies gilt vor allem dann, wenn die Stranggußanlage als sogenannter "Freiläufer" betrieben wird. Derzeit versucht man, die ge­nannten Toleranzen durch Reduzierung der Regelstrecken für den Gießpfannenverschluß in den Griff zu bekommen; dies hat je­doch zur Folge, daß der Gießpfannenverschluß permanent in Bewe­gung ist, wodurch eine nicht unerhebliche Beunruhigung des zu vergießenden Stahls entsteht.Instead of a bell-crank cylinder arrangement, the slide closure 27 can also be directly coupled to a piston-cylinder arrangement, as shown in the attached drawing in connection with the slide closure 27 assigned to the ladle 24 as "Alternative I". Mechanical tolerances of up to 5 - 10 mm also occur in this construction. Plug closures are also characterized by large mechanical tolerances, which are also of the order of up to 30 mm. This is the reason why working in the intermediate vessel with weight tolerances of up to ± 300 kg; accordingly, the tolerances of the ferrostatic height are, and accordingly, it is difficult to maintain a constant peeling speed. This is especially true when the continuous casting system is operated as a so-called "free runner". Currently, attempts are being made to get the tolerances mentioned under control by reducing the control distances for the ladle closure; however, this has the consequence that the ladle closure is constantly in motion, which causes a not inconsiderable disturbance to the steel to be cast.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile herkömmlicher Verfah­ren und Einrichtungen zum Vergießen einer metallischen Schmel­ze in ein Zwischengefäß und von dort in eine unterhalb desselben an­geordnete Kokille 28 oder dgl. sind dem Zwischengefäß 1 im vor­liegenden Fall vier Wiegezellen 2, und zwar an jeder Stirnsei­te jeweils zwei Wiegezellen 2, zugeordnet, deren Signale in einer Wiegezellen-Meßschaltung 7 miteinander gekoppelt und zu einem dem Gewicht der Schmelze im Zwischengefäß 1 ent­sprechenden Gewichtssignal verarbeitet werden. Dieses wird in einem Meßverstärker 8 verstärkt, dessen Ausgangssignal dem sogenannten Gewichts-Istwert "X" entspricht Der Gewichts-­Istwert wird in einem Vergleicher 9 mit einem vorgegebenen Gewichts-Sollwert "w" verglichen, und zwar jeweils zu vor­bestimmten aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Die entspre­chende Zykluszeit "Tz" wird durch einen Zeit-Einsteller bzw. Taktgeber 10 vorgegeben. Sie beträgt z. B. 5 s, d. h. alle 5 s wird ein Vergleich zwischen Gewichts-Istwert und Gewichts-­Sollwert durchgeführt sowie die Regelabweichung (X-w) < 0 be­stimmt. Der dabei festgestellte Wert wird in eine sogenannte Tendenzerkennung 11 eingegeben. Ist die Regelabweichung < 0 und ist die Differenz Tn zwischen dem jeweils vorherig gemes­senen Ist-Gewicht Xalt und dem anschließend ermittelten Ist-­Gewicht Xneu > 0, wird von der Tendenzerkennung 11 ein Stell­ signal AUF für den Gießpfannenverschluß 27 abgegeben. Ist die erwähnte Differenz TN ≦ 0, wird zunächst festgestellt, ob die Gewichts-­Istwert-Differenz TN > Z₁, d. h. größer als ein vorgegebener unterer Gewichts-Tendenzgrenzwert einer vorgegebenen Tendenz­grenzwert-Bandbreite ist, was bedeutet, daß der Gewichtsan­stieg im Zwischengefäß 1 während eines Zeitzyklus zu schnell erfolgt. Falls ja, wird von der Tendenzerkennung ein Stellsignal ZU ab­gegeben. Ist Tn ≦ Z₁, wird überprüft, ob TN < Z₂ ist. Falls ja, bedeutet dies, daß der Gewichtsanstieg im Zwischengefäß 1 während eines Zeitzyklus zu langsam erfolgt. In diesem Fall gibt die Tendenzerkennung das Stellsignal AUF ab. Falls TN ≧ Z₂ ist, wird kein Stellsignal abgegeben. Vielmehr wird eine neue Bestimmung der Regelabweichung ausgelöst (Signal 41). Der erwähnte Werte Z₂ ist ein oberer Gewichts-Tendenzgrenzwert der erwähnten Bandbreite. Z₁ und Z₂ werden als konstante Grenzwerte vorher eingegeben, und zwar zweckmäßigerweise in Anpassung an die jeweilige Stranggußanlage.To avoid the aforementioned disadvantages of conventional methods and devices for pouring a metallic melt into an intermediate vessel and from there into a mold 28 or the like arranged below it, the intermediate vessel 1 in the present case has four weighing cells 2, namely two weighing cells 2 on each end face , assigned, the signals of which are coupled to one another in a load cell measuring circuit 7 and processed into a weight signal corresponding to the weight of the melt in the intermediate vessel 1. This is amplified in a measuring amplifier 8, the output signal of which corresponds to the so-called actual weight value "X". The actual weight value is compared in a comparator 9 with a predetermined weight target value "w", in each case at predetermined successive times. The corresponding cycle time "Tz" is specified by a time adjuster or clock generator 10. It is z. B. 5 s, ie every 5 s a comparison between the actual weight value and the desired weight value is carried out and the control deviation (Xw) <0 is determined. The value determined is entered in a so-called tendency detection 11. If the control deviation is <0 and the difference Tn between the previously measured actual weight X old and the subsequently determined actual weight X new > 0, the tendency detection 11 becomes a setting Signal OPEN for the ladle closure 27 issued. If the mentioned difference TN ≦ 0, it is first determined whether the actual weight difference TN> Z₁, ie greater than a predetermined lower weight trend limit value of a predetermined trend limit value bandwidth, which means that the weight increase in the intermediate vessel 1 during a Time cycle too fast. If so, a control signal CLOSED is output by the tendency detection. If Tn ≦ Z₁, it is checked whether TN <Z₂. If so, this means that the weight increase in the intermediate vessel 1 takes place too slowly during a time cycle. In this case, the tendency detection emits the control signal OPEN. If TN ≧ Z₂, no control signal is given. Rather, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41). The mentioned values Z₂ is an upper weight trend limit of the mentioned bandwidth. Z₁ and Z₂ are entered as constant limit values beforehand, expediently in adaptation to the respective continuous casting installation.

Ist die Regelabweichung ≧ 0, wird zunächst festgestellt, ob die Gewichts-Istwertdifferenzt Tn < 0 ist. Falls ja, wird von der Tendenzerkennung 11 ein Stellsignal ZU abgegeben. Falls nein, wird zunächst geprüft, ob TN > Z₁. Ist dies der Fall, wird ein Stellsignal AUF ausgelöst, falls nein, wird überprüft, ob TN < Z₂. Für den Fall, daß TN < Z₂ ist, gibt die Tendenzer­kennung das Stellsignal ZU ab; falls nein, wird eine neue Be­stimmung der Regelabweichung ausgelöst (Signal 41). Die Stellsignale AUF oder ZU werden in einem Regler 12 pro­portional verstärk (Verstärkungsfaktor P) Die entsprechende Stellgröße YAUF bzw. YZU ergibt sich durch Multiplikation der Differenz zwischen dem Gewichts-Istwert X und dem Gewichts-­Sollwert w mit dem Verstärkungsfaktor "P", wobei für die ent­gegengesetzten Stellsignale AUF und ZU unterschiedliche Ver­stärkungsfaktoren gewählt werden können, z. B. aus den ein­gangs genannten Gründen. Die Stellgrößen YAUF und AZU werden in einer sogenannten Signal-Rangierung 13 verarbeitet, in der die oben erwähnte Fehlergröße alpha aufgrund mechanischer oder dgl. Toleranzen berücksichtigt wird. Dabei wird so vorgegan­gen, daß bei Eingabe der Stellgröße YAUF oder YZU zunächst überprüft wird, ob auch beim vorangehenden Takt die Stellgröße YAUF bzw. YZU lautete; falls ja, wird die Stellgröße in der Signal-Rangierung 13 nicht verändert. Sie gelangt also unver­ändert zur Datenverarbeitungs- und Ausgabeeinheit 16. Falls in der Signal-Rangierung 13 jedoch festgestellt wird, daß beim vorhergehenden Stelltakt die Stellgröße umgekehrt lautete, wird dieser jeweils die erwähnte Fehlergröße alpha aufaddiert. Die Fehlergröße alpha wird also bei jeder Stellgrößen- und damit Bewegungsumkehr für den Gießpfannenverschluß be­rücksichtigt.If the control deviation ≧ 0, it is first determined whether the actual weight value difference Tn <0. If so, a control signal CLOSED is output by the tendency detection 11. If no, it is first checked whether TN> Z₁. If this is the case, a control signal OPEN is triggered, if no, it is checked whether TN <Z₂. In the event that TN <Z₂, the tendency detection gives the control signal CLOSED; if no, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41). The control signals OPEN or CLOSE are proportionally amplified in a controller 12 (gain factor P). The corresponding manipulated variable Y OPEN or Y CLOSE is obtained by multiplying the difference between the actual weight value X and the desired weight value w by the gain factor "P", different amplification factors can be selected for the opposite control signals OPEN and CLOSE, e.g. B. for the reasons mentioned at the beginning. The manipulated variables Y OPEN and A CLOSE are processed in a so-called signal routing 13 in which the error quantity alpha mentioned above is taken into account due to mechanical or similar tolerances. The procedure is such that when entering the manipulated variable Y OPEN or Y CLOSED it is first checked whether the manipulated variable was Y OPEN or Y CLOSED in the preceding cycle; if yes, the manipulated variable is not changed in signal routing 13. It thus arrives unchanged at the data processing and output unit 16. If, however, it is determined in the signal routing 13 that the manipulated variable was reversed in the preceding actuating cycle, the aforementioned error variable alpha is added up. The error quantity alpha is therefore taken into account for every manipulated variable and thus movement reversal for the ladle closure.

Dem Signalausgang der Signal-Rangierung 13 können noch Takt­zähler 15 zugeordnet sein, die feststellen sollen, wie oft hintereinander jeweils dasselbe Stellsignal bzw. diesselbe Stellgröße YAUF oder YZU erfolgt, wobei nach einer vorbe­stimmten Anzahl von AUF- oder ZU-Signalen die entsprechende Stellgröße überproportional verstärkt werden soll. Im Regler 12 wird also dann die Differenz zwischen Gewichts-Istwert und Gewichts-Sollwert mit einem höheren Verstärkungsfaktor "P" multipliziert. Auf diese Weise kann z. B. ein übergroßes me­chanisches Spiel überwunden werden. Des weiteren können auf diese Weise Undichtigkeiten in der Hydraulik für den oder die Gießpfannenverschlüsse kompensiert werden.The signal output of the signal-ranking 13 may be associated with still clock counter 15, which will determine how often carried out in succession in each case the same control signal or the same manipulated variable Y ON or Y ZU, wherein after a predetermined number of OPEN or CLOSE signals, the corresponding manipulated variable should be disproportionately reinforced. In the controller 12, the difference between the actual weight value and the desired weight value is then multiplied by a higher amplification factor "P". In this way, e.g. B. an excessive mechanical clearance can be overcome. Furthermore, leaks in the hydraulics for the one or more ladle closures can be compensated in this way.

Die hinsichtlich ihrer Impulsbreite entsprechend aufbereite­ten Stellgröße YAUF bzw. YZU werden dann in der bereits er­wähnten Ausgabeeinheit 16 (Taktausgabekarte) verarbeitet. An diese wird bei Automatik-Betrieb entweder das Signal AUF oder das Signal ZU zusammen mit dem entsprechenden Pulsbreite-­Signal abgegeben. Die Signal AUTOMATIK AUF oder AUTOMATIK ZU werden zunächst in einem Schmitt-Trigger 17 gefiltert (Aus­filterung von Störimpulsen). Anschließend werden die Signale über Schwellwertschalter 18 und Zeitglieder 19 an UND-Glieder weitergegeben. Das Impulsbreite-Signal wird über einen Ver­stärker 21 in die Zeitglieder 19 eingegeben. Die UND-Glieder geben die jeweilige Stellgröße frei, sofern über die Steuertafel 14 das Signal AUTOMATIK EIN geschaltet ist. In der Signalleitung AUTOMATIK EIN sind vor den UND-Gliedern 20 noch ein Schwellwertschalter 22 und Signalverstärker 23 an­geordnet. Bevor die Ausgangssignale der UND-Glieder 20 die Ausgabeeinheit 16 verlassen, werden diese durch Endverstär­ker 29 auf eine Größe verstärkt, die ausreicht, um ein elek­tromagnetisches 4/3-Wegeventil 30 zu schalten, welches im Hydraulik-Kreislauf 31 für den Hydraulik-Antrieb des oben be­schriebenen Gießpfannen-Verschlusses liegt.The manipulated variable Y OPEN or Y CLOSED correspondingly with regard to their pulse width are then processed in the already mentioned output unit 16 (clock output card). In automatic mode, either the OPEN signal or the CLOSE signal is sent to them together with the corresponding pulse width signal. The signals AUTOMATIC OPEN or AUTOMATIC CLOSE are first filtered in a Schmitt trigger 17 (filtering out interference pulses). Then the signals relayed to AND gates via threshold switches 18 and timing elements 19. The pulse width signal is input to the timers 19 via an amplifier 21. The AND elements release the respective manipulated variable, provided that the AUTOMATIC signal is switched on via the control panel 14. In the AUTOMATIC ON signal line, a threshold switch 22 and signal amplifier 23 are arranged in front of the AND gates 20. Before the output signals of the AND gates 20 leave the output unit 16, these are amplified by power amplifiers 29 to a size which is sufficient to switch an electromagnetic 4/3-way valve 30 which is in the hydraulic circuit 31 for the hydraulic drive of the above ladle closure.

Mit den Bezugsziffern 32 und 33 sind die dem erwähnten Hydrau­likkreislauf 31 zugeordnete Pumpe sowie Hydrauliktank ge­kennzeichnet. Insofern handelt es sich um eine gängige Anord­nung.The pump and hydraulic tank assigned to the mentioned hydraulic circuit 31 are identified by the reference numbers 32 and 33. In this respect, it is a common arrangement.

Wie der anliegenden Zeichnung noch entnommen werden kann, ist auch ein reiner Handbetrieb über die Steuertafel 14 möglich. In diesem Falle werden die für den Automatik-Betrieb bestimm­ten UND-Glieder 20 deaktiviert. Stattdessen erfolgt die Akti­vierung parallel geschalteter UND-Glieder 34, deren erstes Eingangssignal entweder HAND AUF oder HAND ZU und deren zwei­tes Eingangssignal ein stets aktiviertes Freigabesignal HAND ist. Die Signal HAND AUF und HAND ZU gelangen zu den erwähn­ten UND-Gliedern 34 jeweils über schwellwertschalter 35.As can be seen from the attached drawing, a purely manual operation via the control panel 14 is also possible. In this case, the AND elements 20 intended for automatic operation are deactivated. Instead, AND elements 34 connected in parallel are activated, the first input signal of which is either HAND OPEN or CLOSE HAND and the second input signal is an always activated HAND enable signal. The signals HAND OPEN and HAND CLOSE reach the mentioned AND gates 34 via threshold switches 35.

Die HAND AUF- und HAND ZU-Signale gelangen dann in gleicher Weise zum 4/3-Wegeventil 30 wie oben beschrieben.The HAND OPEN and HAND CLOSE signals then reach the 4/3-way valve 30 in the same way as described above.

In einem das 4/3-Wegeventil überbrückenden Hydraulik-by-pass 36 ist noch ein handbetätigtes 4/3-Wegeventil 37 angeordnet, welches einen mit der Steuertafel 14 elektrisch verbundenen Schalter 38 aufweist. Mit diesem Schalter 38 ist das der Aus­gabeinheit 16 zugeordnete 4/3-Wegeventil 30 blockierbar, so daß die Steuerung des Gießpfannen-Verschlusses ausschließlich über das handbetätigte 4/3-Wegeventil 37 erfolgen kann. Dies ist insbesondere für Notschaltungen von Bedeutung.In a hydraulic by-pass 36 bridging the 4/3-way valve, a manually operated 4/3-way valve 37 is also arranged which electrically connects one to the control panel 14 Has switch 38. With this switch 38, the 4/3-way valve 30 assigned to the output unit 16 can be blocked, so that the ladle closure can only be controlled via the manually operated 4/3-way valve 37. This is particularly important for emergency circuits.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen des erfindungs­gemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Gießpfannen-Ver schluß-Regelung sei noch erwähnt, daß durch die beschriebe­ne Tendenzerkennung auch verhindert werden kann, daß der Gießpfan­nen-Verschluß während des Betriebs entweder ganz öffnet oder ganz schließt. Beides soll nach Möglichkeit vermieden werden.In addition to the advantages of the method according to the invention and the ladle closure control according to the invention, it should also be mentioned that the tendency detection described can also prevent the ladle closure from either fully opening or closing during operation. Both should be avoided if possible.

Mit dem beschriebenen System lassen sich die Gewichtstole­ranzen im Zwischengefäß 1 auf ± 50 kg reduzieren; dement­sprechend konstant kann die ferrostatische Höhe im Zwischen­gefäß 1 erhalten werden mit der Folge, daß eine entsprechend konstante Abzugsgeschwindigkeit gewährleistet ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Anlage als soge­nannter "Freiläufer" arbeitet. Schließlich ist das beschrie­bene Verfahren auch für Schieber- oder Stopfenverschlüsse 3 bzw. 5 eines Zwischengefäßes 1 in Relation zum Badspiegel in der zugeordneten Kokille 28 anwendbar.With the system described, the weight tolerances in the intermediate vessel 1 can be reduced to ± 50 kg; Accordingly, the ferrostatic height in the intermediate vessel 1 can be kept constant, with the result that a correspondingly constant take-off speed is ensured. This is particularly important if the system works as a so-called "freewheeler". Finally, the described method can also be used for slide closures or stopper closures 3 and 5 of an intermediate vessel 1 in relation to the bath level in the associated mold 28.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All of the features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, insofar as they are new compared to the prior art, individually or in combination.

BezugszeichenlisteReference symbol list

  • 1 Zwischengefäß1 intermediate vessel
  • 2 Wiegezelle2 load cell
  • 3 Schieberverschluß3 slide lock
  • 4 Strang4 strands
  • 5 Tauchrohr5 dip tube
  • 6 Stopfenverschluß6 stopper closure
  • 7 Wiegezellen-Meßschaltung7 load cell measuring circuit
  • 8 Meßverstärker8 measuring amplifiers
  • 9 Vergleicher9 comparators
  • 10 Einsteller10 adjusters
  • 11 Tendenzerkennung11 Trend detection
  • 12 Regler12 controllers
  • 13 Signal-Rangierung13 Signal routing
  • 14 Steuertafel14 control panel
  • 15 Taktzähler15 clock counters
  • 16 Datenverarbeitungs- und Ausgabeeinheit16 data processing and output unit
  • 17 Schmitt-Trigger17 Schmitt triggers
  • 18 Schwellenwertschalter18 threshold switches
  • 19 Zeitglied19 timer
  • 20 UND-Glieder20 AND gates
  • 21 Verstärker21 amplifiers
  • 22 Schwellwertschalter22 threshold switches
  • 23 Verstärker23 amplifiers
  • 24 Gießpfanne24 ladle
  • 25 Stützrollen25 support rollers
  • 26 Bodenöffnung26 bottom opening
  • 27 Schieberverschluß27 slide lock
  • 28 Kokille28 mold
  • 29 Endverstärker29 power amplifiers
  • 30 4/3-Wegeventil30 4/3-way valve
  • 31 Hydraulikkreis31 hydraulic circuit
  • 32 Pumpe32 pump
  • 33 Tank33 tank
  • 34 UND-Glieder34 AND gates
  • 35 Schwellenwertschalter35 threshold switches
  • 36 by-pass36 by-pass
  • 37 4/3-Wegeventil37 4/3-way valve
  • 38 Schalter38 switches
  • 39 Bodenöffnung39 bottom opening
  • 40 Kreisausschnitt40 circle section
  • 41 Signal41 signal

Claims (9)

1. Verfahren zum Vergießen einer metallischen Schmelze insbe­sondere Stahlschmelze, aus einer Gießpfanne (24) in ein Zwischengefäß (1) insbesondere Verteilerrinne oder dgl. mittels eines drosselnden Schieber(27)- oder Stopfen-Ver­schlusses,durch welchen in Anpassung an eine eingestellte Abzugsgeschwindigkeit des gegossenen Stranges die ferro­statische Höhe der Schmelze im Zwischengefäß (1) geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß zu aufein­anderfolgenden Zeitpunkten (Zykluszeit Tz) jeweils der Ist­wert (X) der Schmelzenmenge im Zwischengefäß (1) in Form des Schmelzengewichts oder der Badspiegelhöhe festgestellt bzw. getastet und mit dem Sollwert (w), d. h. dem Sollgewicht oder der Soll-Badspiegelhöhe, verglichen wird, und daß anschließend zumindest dann, wenn der Istwert (X) ≧ dem Sollwert (w) ist, die Tendenz der Regelabweichung nach oben oder unten festgestellt wird, wobei bei Annäherung oder Überschreiten eines oberen (Z₂) oder unteren (Z₁) Tendenz-Grenzwertes entsprechend umgekehrte Stellsignale (ZU bzw. AUF) an den Antrieb des Schieber- oder Stopfen­verschlusses abgegeben werden.
1. A method for casting a metallic melt, in particular steel melt, from a ladle (24) into an intermediate vessel (1), in particular a distribution channel or the like, by means of a throttling slide (27) or stopper closure, by means of which, in adaptation to a set take-off speed, the cast strand, the ferrostatic height of the melt in the tundish (1) is regulated,
characterized in that at successive points in time (cycle time Tz) the actual value (X) of the melt quantity in the intermediate vessel (1) in the form of the melt weight or the bath level height is determined and keyed and with the target value (w), ie the target weight or the target bath level, is compared, and that then, at least when the actual value (X) ≧ the target value (w), the tendency of the control deviation upwards or downwards is determined, when approaching or exceeding an upper (Z₂) or lower (Z₁) tendency limit value corresponding to reversed control signals (CLOSE or OPEN) to the drive of the slide or stopper closure.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Stellsignalermittlung die Differenz (TN) zwischen dem jeweils vorherig festgestellten (Xalt) und dem darauf­folgend ermittelten (Xneu) Istwert und deren Vorzeichen festgestellt werden, wobei bei negativem Vorzeichen, d. h. bei TN < 0 bzw. größerem zweiten Istwert (Xneu), ein Signal (ZU) zur Drosselung des Zwischengefäß-Verschlusses (3; 6) ausgelöst, und bei TN ≧ 0 die festgestellte Istwert-Diffe­renz (TN) mit dem unteren (Z₁) und dem oberen (Z₂) Grenzwert einer vorgegebenen Tendenz-Grenzwertbandbreite (Z₁, Z₂) verglichen wird derart, daß bei
- TN > Z₁ ein Signal (AUF) zur Öffnung des Gießpfannen-­Verschlusses ausgelöst, und
- bei TN ≦ Z₁ überprüft wird, ob TN < Z₂, wobei
- bei TN < Z₂ ein Signal (ZU) zur Drosselung des Gießpfan­nen-Verschlusses erzeugt wird, andernfalls kein Ver­schluß-Stellsignal erfolgt, vorzugsweise eine erneute Bestimmung der Regelabweichung eingeleitet wird.
2. The method according to claim 1,
characterized in that the difference (TN) between the previously determined (X old ) and the subsequently determined (X new ) actual value and their sign are determined for determining the actuating signal, with a negative sign, ie with TN <0 or a larger second actual value (X new ), a signal (CLOSE) for throttling the tundish closure (3; 6) is triggered, and the determined actual value difference (TN) with the lower (Z₁) and the upper (Z₂) limit value at TN einer 0 predetermined trend limit bandwidth (Z₁, Z₂) is compared such that at
- TN> Z₁ triggered a signal (OPEN) to open the ladle closure, and
- Checked at TN ₁ Z₁ whether TN <Z₂, wherein
- At TN <Z₂ a signal (CLOSE) for throttling the ladle closure is generated, otherwise there is no closure actuation signal, preferably a new determination of the control deviation is initiated.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auch dann, wenn die Bedingung (X-w) < 0 erfüllt ist, die Diffe­renz (TN) zwischen dem jeweils vorherig festgestellten (Xalt) und dem darauffolgend ermittelten (Xneu) Istwert und deren Vorzeichen festgestellt werden, wobei bei posi­tivem Vorzeichen, d. h. TN > 0 bzw. kleinerem zweiten Istwert (Xneu), ein Signal (AUF) zur Öffnung des Gießpfan­ nen-Verschlusses ausgelöst und bei TN ≦ 0 die festge­stellte Istwert-Differenz (TN) mit dem unteren (Z₁) und oberen (Z₂) Tendenz-Grenzwert verglichen wird derart, daß
- bei TN > Z₁ ein Signal (ZU) zur Drosselung des Gießpfan­nen-Verschlusses ausgelöst, und
- bei TN ≦ Z₁ überprüft wird, ob TN < Z₂, wobei
- bei TN < Z₂ ein Signal (AUF) zur Öffnung des Gießpfan­nen-Verschlusses erzeugt wird, während andernfalls kein Verschluß-Stellsignal erfolgt, vorzugsweise eine erneute Bestimmung der Regelabweichung eingeleitet wird.
3. The method according to claim 2,
characterized in that even if the condition (Xw) <0 is met, the difference (TN) between the previously determined (X old ) and the subsequently determined (X new ) actual value and its sign are determined, with a positive Sign, ie TN> 0 or smaller second actual value (X new ), a signal (OPEN) to open the pouring pan NEN closure triggered and at TN ≦ 0 the determined actual value difference (TN) with the lower (Z₁) and upper (Z₂) tendency limit value is compared such that
- At TN> Z₁ triggered a signal (CLOSE) for throttling the ladle closure, and
- Checked at TN ₁ Z₁ whether TN <Z₂, wherein
- At TN <Z₂ a signal (OPEN) for opening the ladle closure is generated, while otherwise there is no closure actuation signal, preferably a new determination of the control deviation is initiated.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignale (AUF/ZU) unter Verstärkung, insbesondere Proportionalverstärkung (P) der jeweils festgestellten Differenz zwischen Istwert (X) und Sollwert (w) in eine Stellgröße (Impulsbreite Y) umgewandelt werden.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that the actuating signals (OPEN / CLOSE) are converted into a manipulated variable (pulse width Y) with amplification, in particular proportional amplification (P) of the difference between the actual value (X) and the setpoint (w).
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß für die entgegengesetzten Stellsignale, nämlich (AUF) einerseits und (ZU) andererseits, unterschiedlich große Verstärkungsfak­toren gewählt werden.
5. The method according to claim 4,
characterized in that amplification factors of different sizes are selected for the opposite control signals, namely (OPEN) on the one hand and (CLOSE) on the other hand.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Signal-Taktzählers (15) festgestellt wird, wie oft hintereinander jeweils dasselbe Stellsignal (AUF oder ZU) erfolgt, wobei nach einer vorbestimmten Anzahl von (AUF)- oder (ZU) -Signalen die entsprechende Stellgröße (Y) über­proportional verstärkt wird.
6. The method according to one or more of claims 1 to 5,
characterized in that a signal clock counter (15) is used to determine how often the same actuating signal (OPEN or CLOSED) occurs in succession, with the corresponding actuating variable (Y) after a predetermined number of (OPEN) or (CLOSED) signals is disproportionately reinforced.
7. Verfahren, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgröße (Y) bei jeder Signal- bzw. Stellgrößenumkehr eine Fehlergröße (alpha), die sich aus den mechanischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Toleranzen des Gieß­pfannen-Verschlusses und dessen Antriebsorgane ergibt, aufaddiert wird, wodurch die endgültige Stellgröße (Impulsbreite) für den Antrieb des Gießpfannen-Ver­schlusses erhalten wird.
7. The method, in particular according to one or more of claims 1 to 6,
characterized in that the manipulated variable (Y) with each signal or manipulated variable reversal an error quantity (alpha), which results from the mechanical, hydraulic and / or pneumatic tolerances of the ladle closure and its drive elements, is added up, whereby the final manipulated variable (pulse width) for driving the ladle closure is obtained.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Gießpfanne-Verschlusses zusätzlich manuell steuerbar ist unter gleichzeitiger Abkoppelung der auto­matischen Regelung.
8. The method according to one or more of claims 1 to 7,
characterized in that the drive of the ladle closure is additionally manually controllable while simultaneously decoupling the automatic control.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 für die Steuerung des Ausgußverschlusses (3) eines Zwischengefäßes (1).9. Application of the method according to one or more of claims 1 to 8 for the control of the pouring closure (3) of an intermediate vessel (1).
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