DE3003917A1 - DEVICE FOR MONITORING AND CONTROLLING THE MELT FLOW THICKNESS IN A CONTINUOUS CASTING MACHINE FOR METALS WITH A HIKING CHOCOLATE - Google Patents
DEVICE FOR MONITORING AND CONTROLLING THE MELT FLOW THICKNESS IN A CONTINUOUS CASTING MACHINE FOR METALS WITH A HIKING CHOCOLATEInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. JoehemPatent attorneys Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Joehem
6000 Frankfurt / Main Staufenstraße6000 Frankfurt / Main Staufenstrasse
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Pizzighettone (Cremona) / ItalienNote: COLATA CONTINUA ITALIANA & C.SpA Via Regona 3
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Bezeichnung: Einrichtung zum überwachen und Regeln derDesignation: facility for monitoring and regulating the
Schmelzflußdicke bei einer Stranggießmaschine für Metalle mit einer WanderkakilleMelt flow thickness in a continuous casting machine for metals with a traveling kakille
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Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen und Regeln der Schmelzflußdicke bei einer Stranggießmaschine für Metalle mit einer Wanderkokille, insbesondere einer mit einer ümfangsrille versehenen Gießwalze, der die Schmelze aus einer Gießpfanne über eine mit einer verstellbaren Düsennadel versehene Ausflußdüse zuführbar ist.The invention relates to a device for monitoring and regulating the melt flow thickness in a continuous casting machine for metals with a traveling mold, in particular a casting roll provided with a circumferential groove, which feeds the melt can be supplied from a pouring ladle via an outflow nozzle provided with an adjustable nozzle needle.
Bei den bekannten Einrichtungen der vorgenannten Art erfolgt die Regelung der Schmelzflußdicke mittels elektrischer Einrichtungen, die durch automatische Meßfühler oder manuelle überwachung die Düsennadel verstellen und dadurch die Ausflußdüse weiter öffnen weiter öffnen oder weiter schließen. Diese Einrichtungen weisen jedoch einige schwerwiegende Nachteile auf, die häufig die Ursache von Abmessungsungenauigkeiten in den Strangerzeugnissen und von langen Stillsetzungsperioden zur Instandsetzung der Stranggießmaschine sind. Einige dieser Nachteile rühren von der geringen Stabilität der Einrichtungen, ihrer Steuerungenauigkeit und der Tatsache her, daß sie häufigen Störungen unterworfen sind, die von den erhöhten Temperaturen herrühren, unter denen sie arbeiten müssen. Ein anderer Nachteil beruht auf der Tatsache, daß die zur Verstellung der Auslaufdüsen verwendeten elektrischen Regler eine zu schwache Leistung haben, wodurch es nach einer vollständigen Unterbrechung des Schmelzflusses durch die Düsennadel infolge von im Inneren der Düse verbleibenden metallischen Verkrustungen nicht gelingt, die Düsennadel wieder zu öffnen. Noch ein weiterer Nachteil beruht auf der Tatsache, daß während des Handbetriebs mindestens zwei Arbeiter fortgesetzt die dicke des Schmelzflusses visuell überwachen müssen, wodurch sie sich in eine äußerst heikle und ermüdende Aufmerksamkeit mit sich bringende Arbeit einlassen, die auch, wenn es sich um Facharbeiter handelt, die Ursache von Schwankungen in der Güte des erhaltenen Pro-In the known devices of the aforementioned type, the melt flow thickness is regulated by means of electrical devices, which adjust the nozzle needle and thereby the discharge nozzle by means of automatic measuring sensors or manual monitoring open further open further or close further. However, these facilities have some serious ones Drawbacks that are often the cause of dimensional inaccuracies in the strand products and of long shutdown periods to repair the continuous caster are. Some of these disadvantages stem from the poor stability of the devices, their control inaccuracy and the fact from the fact that they are subject to frequent disturbances resulting from the elevated temperatures under which they are have to work. Another disadvantage is due to the fact that those used to adjust the outlet nozzles electrical regulators have underperformed, causing it to completely stop the melt flow does not succeed through the nozzle needle as a result of metallic incrustations remaining inside the nozzle Open the nozzle needle again. Yet another disadvantage is based on the fact that during manual operation at least two workers continued to visually monitor the thickness of the melt flow, making them extremely Engaging in delicate and tiring work that entails, even when it comes to skilled workers the cause of fluctuations in the quality of the product received
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dukts sein kann/ insbesondere in den Zeiten des Schichtwechsels. can be productive / especially during shift changes.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum überwachen und Regeln der Schmelzflußdicke bei einer Stranggießmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile vermeidet, d.h. die Tätigkeit der Arbeiter weniger beschwerlich macht und deren Anzahl pro Schicht auf einen vermindert, die in Bezug auf die Regelung der Schmelzflußdicke ebenso wie in Bezug auf die Verstellung der Düsennadel eine vollständige Automatisierung ermöglicht und die auch in Gegenwart der von der Schmelze gebildeten Wärmequelle regelmäßig und fortgesetzt zu funktionieren vermag. Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Einrichtung zum überwachen und Regeln, die ein höherwertiges Erzeugnis garantiert, dessen Abmessungsschwankungen sich in engeren Toleranzgrenzen bewegen. Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Überwachen und Regeln zu schaffen, die eine regelmäßige und kontinuierliche Funktion ohne das Erfordernis fortgesetzter menschlicher Aufmerksamkeit und besonderer Bedienung gestattet.The object of the invention is to provide a device for monitoring and regulating the thickness of the melt flow in a continuous casting machine of the type mentioned at the outset, which does the aforementioned Avoids disadvantages, i.e. makes the work of the workers less arduous and increases their number per shift one reduced, both in terms of regulating the melt flow thickness as well as in terms of adjusting the nozzle needle enables complete automation and that also in the presence of the heat source formed by the melt able to function regularly and continuously. Another task is to create a facility to monitor and regulate that guarantees a higher quality product whose dimensional fluctuations are narrower Move tolerance limits. Finally, it is also an object of the invention to provide a device for monitoring and regulating create a regular and continuous function without the need for continued human attention and special service permitted.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß beiderseits der Wanderkokille einander gegenüberstehend eine elektromagnetische Strahlungsquelle und ein auf deren Strahlung ansprechender Meßfühler zur Abtastung der Dicke des Schmelzflusses angeordnet sind, daß an den Meßfühler ein elektronischer Signalverstärker mit einer Eichvorrichtung angeschlossen ist, zu dem in Reihenschaltung eine Filterstufe zur Signalauswertung und Unterdrückung von Netzstörungen sowie ein Regler mit einem Registriergerät und einem Dickenanzeiger vorgesehen sind,und daß an den Regler eine akustische Warneinrichtung sowie eine Steuereinheit angeschlossen sind, welche einen von einer Druckluftversorgung gespeiste ι elektropneumatischen Umformer steuert, der auf eine pneumatische Verstelleinrichtung für die Düsennadel wirkt.According to the invention this object is achieved in that on both sides of the wandering mold, an electromagnetic radiation source and a radiation source opposite one another Responsive sensor for scanning the thickness of the melt flow are arranged that a electronic signal amplifier is connected to a calibration device, to which a filter stage is connected in series for signal evaluation and suppression of network disturbances as well as a controller with a recording device and a thickness indicator are provided, and that an acoustic warning device on the controller and a control unit are connected, which is fed by a compressed air supply ι electropneumatic Converter controls, which acts on a pneumatic adjustment device for the nozzle needle.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird hierneben ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:For a better understanding of the invention, a preferred embodiment explained in more detail in conjunction with the drawing. Show it:
Fig. 1: in schematischer perspektivischerFig. 1: in a schematic perspective
Darstellung den wesentlichen Teil einer nach dem Rotary-Verfahren arbeitenden Stranggießmaschine mit einer elektromagnetischen Strahlungsquelle und einem Meßfühler zur überwachung und Regelung der Schmelzflußdicke,Representation of the essential part of a working according to the Rotary method Continuous casting machine with an electromagnetic radiation source and a measuring sensor for monitoring and control the melt flow thickness,
Fig. 2: einen pneumatischen Schaltplan fürFig. 2: a pneumatic circuit diagram for
die Druckluftversorgung der Düsenverstelleinrichtung, the compressed air supply of the nozzle adjustment device,
Fig. 3: ein Blockschaltbild mit den verschiedeFig. 3: a block diagram with the various
nen elektronischen Komponenten der Überwachungs- und Regeleinrichtung undelectronic components of the monitoring and control device and
Fig. 4: ein weiteres, ausführlicheres Blockschaltbild der verschiedenen elektronischen Komponenten.Fig. 4: Another, more detailed block diagram of the various electronic Components.
Gemäß der Darstellung in den Zeichnungen enthält die gezeigte Stranggießmaschiene ein Gießrad oder eine Gießwalze 1 mit einer Umfangsrille 2, die mit einem Schmelzfluß 3 beschickt wird, der aus einer Düse 4 austritt.As shown in the drawings, the continuous casting machine shown includes a casting wheel or roll 1 with a circumferential groove 2 which is charged with a melt flow 3 emerging from a nozzle 4.
Die Düse 4 befindet sich an einer Gießpfanne 5 für die metallische Schmelze 3', die von einem (nicht gezeigten) Schmelzofen hergestellt ist, und ihre öffnung wird mittels einer Düsennadel 6 verstellt.The nozzle 4 is located on a ladle 5 for the metallic melt 3 ', which is fed by a (not shown) Melting furnace is made, and its opening is adjusted by means of a nozzle needle 6.
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Vor der ümfangsrille 2 der Gießwalze 1 ist ein Rückhalteband 7 angeordnet, das dazu beiträgt, die metallische Schmelze in die tiefer gelegene Abkühlungszone zu befördern.In front of the circumferential groove 2 of the casting roll 1 is a retaining band 7 arranged, which helps to convey the metallic melt into the lower-lying cooling zone.
Auf einer Seite der Gießwalze 1 ist eine elektromagnetische Strahlungsquelle 8 angeordnet, zu welcher ein auf der anderen Seite der Gießwalze 1 angeordneter Meßfühler 9 ausgerichtet ist. Die Ausrichtung der Strahlungsquelle 8 und des Meßfühlers 9 liegt in einer solchen Höhe des in die Ümfangsrille 2 eintretenden Schmelzflusses 3, daß dessen Dicke abgetastet wird.On one side of the casting roll 1, an electromagnetic radiation source 8 is arranged, to which one on the other Side of the casting roll 1 arranged sensor 9 is aligned. The alignment of the radiation source 8 and des The measuring sensor 9 is at such a height of the melt flow 3 entering the circumferential groove 2 that its thickness is scanned will.
Im Ausführungsbeispiel ist die Strahlungsquelle 8 ein Röntgenstrahlungserzeuger, und der Meßfühler 9 ist eine Ionisierungskammer. In the exemplary embodiment, the radiation source 8 is an X-ray generator, and the probe 9 is an ionization chamber.
Der Meßfühler 9 liefert im Betrieb ein Signal, das in einem Signalverstärker 1o ausgewertet und verstärkt wird, welcher mit Eichpotentiometern 11 versehen ist, die eine Einstellung des Systems entsprechend der jeweiligen verwendeten Gießwalze gestatten.The sensor 9 delivers a signal during operation, which is evaluated and amplified in a signal amplifier 1o, which is provided with calibration potentiometers 11, the one setting of the system according to the particular casting roll used.
Der Signalverstärker 1of der über Anschlußleitungen 12 gespeist wird, überträgt das Signal zu einem Filter 13, der die Aufgabe hat, das Signal auszuwerten, eventuelle Netzstörungen zu unterdrücken und das Signal einem Regler 14 zuzuführen.The signal amplifier 1o f, which is fed via connecting lines 12, transmits the signal to a filter 13, which has the task of evaluating the signal, suppressing any network disturbances and feeding the signal to a controller 14.
Der Regler 14 ist mit einem Registriergerät 15 und einem Dickenanzeiger 16 versehen.The controller 14 is provided with a recording device 15 and a thickness indicator 16.
Das Registriergerät 15 ist ein schreibendes Gerät und registriert den Verlauf des Signals, d.h. die Dicke des metallischen Schmelzflusses im Betrieb, während der Dickenanzeiger 16 mit einem akustischen Warngeber 17 verbunden ist, der entweder anspricht, wenn die Dicke des Schmelzflusses 3 ihren Maximalwert oder ihren Minimalwert erreicht.The recording device 15 is a writing device and records the course of the signal, i.e. the thickness of the metallic Melt flow in operation, while the thickness indicator 16 is connected to an acoustic warning device 17, which either responds when the thickness of the melt flow 3 reaches its maximum value or its minimum value.
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Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die Dicke des Schmelzflusses auf einen Wert einzuregeln ist, der 5o % entspricht, dann kann das Minimum der geeichten Dicke bei 4o % und das Maximum bei 60 % liegen.If, for example, it is assumed that the thickness of the melt flow is to be regulated to a value which is 50% then the minimum calibrated thickness can be 40% and the maximum 60%.
Analog dem akustischen Signal überträgt der Regler 14 alle Singnale über Veränderungen der Schmelzflußdicke zu einer Steuereinheit 18.Analogously to the acoustic signal, the controller 14 transmits all signals about changes in the melt flow thickness to one Control unit 18.
Diese Steuereinheit vergleicht das Eingangssignal mit dem der Eichung, woraufhin sie mit Hilfe von Rückführungssignalen den Regler 14 beeinflußt, bis die Lage des neuen Dickenniveaus wiederhergestellt ist, was mit Hilfe von Signalen korrekt erfolgt, die vorzugsweise in den Verstärkern 19 verstärkt werden, welche sie dann zu dem elektropneumatischen Umformer 2o weiterleiten.This control unit compares the input signal with that of the calibration, whereupon it uses feedback signals the controller 14 is influenced until the position of the new thickness level is restored, which is done with the aid of signals is done correctly, which are preferably amplified in the amplifiers 19, which they then to the electropneumatic Forward converter 2o.
Der Umformer 2o wird von einem Druckluftversorgungskreis gespeist, der mit einem Absperrventil 22, einem Filter 23, einem Trockner 24 und Druckminderventilen 25 versehen und an eine pneumatisch betätigbare Stelleinrichtung 26 für die Düsennadel 9 angeschlossen ist.The converter 2o is powered by a compressed air supply circuit fed, which is provided with a shut-off valve 22, a filter 23, a dryer 24 and pressure reducing valves 25 and on a pneumatically actuated adjusting device 26 for the nozzle needle 9 is connected.
Jedes von der Steuereinheit 18 zum Umformer 2o übertragene elektrische Signal wird in eine pneumatisches Signal umgewandelt, das das öffnen oder Schließen der Düsennadel steuert.Each electrical signal transmitted from the control unit 18 to the converter 2o is converted into a pneumatic signal, that controls the opening or closing of the nozzle needle.
Auf diese Weise gelingt es, den aus der Ausflußdüse 4 austretenden metallischen Schmelzfluß und damit dessen Dicke innerhalb der Umfangsrille 12 je nach den gewünschten Daten zu regeln.In this way, the emerging from the outlet nozzle 4 succeeds metallic melt flow and thus its thickness within the circumferential groove 12 depending on the desired data to regulate.
Zweckmäßige digitale Einrichtungen 27 und 28 sind in den elektrischen Kreis eingeschaltet, um die Sichtbarmachung der Schmelzflußdicke für die Bedienungsperson zu ermöglichen und zu gestatten, daß das Korrektursignal von der Steuereinheit 16 zum Umformer 2o übertragen wird.Appropriate digital devices 27 and 28 are connected to the electrical circuit in order to make the To enable melt flow thickness for the operator and to allow the correction signal from the control unit 16 is transmitted to the converter 2o.
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-SU)-SU)
In der schematischen Darstellung der Fig. 3 ist auch ein Gleichrichter 29 zur Versorgung der akustischen Warneinrichtung gezeigt, der in diesem Fall mit Gleichstrom arbeitet. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß diese Warneinrichtung 17 auch mit Wechselstrom arbeitet.In the schematic representation of FIG. 3 is also a Rectifier 29 is shown for supplying the acoustic warning device, which in this case works with direct current. However, it is not excluded that this warning device 17 also works with alternating current.
Die Steuereinheit 18 ist außerdem so ausgebildet, daß sie ein manuelles Eingreifen zur Regelung der Schmelzflußdicke gestattet.The control unit 18 is also designed to manually intervene to regulate the melt flow thickness allowed.
Hierzu ist sie mit einem Potentiometer 3o versehen, mit welchem der Arbeiter von Hand die Korrektursignale zum Regler 14 und zum elektropneumatischen Umformer 2o bestimmen kann.For this purpose it is provided with a potentiometer 3o, with which the worker can manually determine the correction signals to the controller 14 and to the electropneumatic converter 2o.
In diesem Fall wird eine automatische Regelung ausgeschlossen, und die überwachung und Regelung der Schmelzflußdicke ist dem Arbeiter überlassen, was besonders beim Anfahren der Anlage geschehen wird.In this case, automatic regulation is excluded, and the monitoring and regulation of the melt flow thickness is the same Leave it to the workers to decide what will happen when the plant is started up.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |