在浇注金属，尤其浇注钢时，调整连续浇注结晶器窄侧板的电动机控制方法

专利名称:在浇注金属，尤其浇注钢时，调整连续浇注结晶器窄侧板的电动机控制方法
本发明涉及一种在浇注金属，尤其是浇注钢时，调整连续浇注结晶器窄侧板的电动机控制方法，它具有二个上下重叠放置的调整机构，这些调整机构均借助一个传动装置和一个电磁离合器与驱动电动机连接。
为了节约能源和降低生产费用，轧钢厂的宽带热轧机前的中间贮藏处应尽可能地小，这样在铸出的板坯中贮存的热可直接用于轧制过程，即由连铸机直接至轧钢厂的热装。为了热装，在连铸机上必须生产适合轧机尺寸的坯料。在浇注过程中，宽度尺寸要变化，经常要增大和缩小。
为了自动调整窄侧板，过去曾建议(DE-PS2340768)，在调整装置中安置一个规定值输入机构，它与位置传感器的调整机构连接在一起，位置传感器按照窄侧板实际位置的信号与规定值的信号相比较，将其偏差作为输出信号发出。这里所采用的调整均是以过程调整的形式使一个侧边的电动机交替工作。
已知的还有一个远距离控制结晶器窄侧板的设备(DE-OS3407294)，在每块窄侧板上铰接了一根上驱动螺杆和一根下驱动螺杆，这二根螺杆控制窄侧板的旋转运动和移动运动。为了减少在调整窄侧板时出现漏钢危险，两根螺杆可独立地改变转数或轴向位置。
此外，在连铸结晶器中当坯壳还很薄时，为了避免它的过负荷，必须注意各种参数，例如连铸结晶器的长度、浇注速度、最大允许的缝隙、最大允许的变形。另一方面，所谓“调整锥”长度，即二个铸坯宽度之间的中间段长度，与调整速度和浇注速度有关。
为了满足对所生产的板坯质量不断提高的要求，并且有合适的浇注速度和调整速度，要尽量争取实现最佳的运动。
因此本发明的任务是在不变的浇注条件和最小的铸坯负荷的情况下，改善包括对敏感的浇注材料所进行的调整运动。
本发明通过如下的措施，完成了所提出的任务，从窄侧板的起始位置出发，计算出尽可能无缝隙和无变形的窄侧板运动过程;在考虑到金属液面和最下面的底辊之间切线的变化的情况下，计算出铸坯和窄侧板之间的最大理论缝隙和实际的变形;根据计算值将所要求的瞬时调整速度传输到各调整机构的作用点。由此得出不仅对铸坯宽度增大而且对铸坯宽度缩小均适合的窄侧板最佳运动过程。此外，根据本发明，在相同的浇注条件下，也可对敏感的浇注材料进行调整。在铸坯负荷相同的基础上，本发明的最佳运动和纯平行移动相比较，调整锥长度降低为原来长度的1/5。
在本发明中电动机控制的调整运动达到最佳状况，使调整值为25mm时，生成的调整锥长度仅为1.6m左右。
本发明的特点是至少在某些段的时间内，调整机构中的一个可以用连续速度，而另一个可以用非连续速度驱动。此措施的优点是可节省一个特殊的传动装置，例如复式传动装置，行星齿轮箱，或者用一个电动机取代二个电机。
本发明另外一个特点是，用非连续速度驱动的调整机构可用增量式驱动。在实践中，可以通过变换或中断电磁离合器的工作电流完成上述任务。
在调整窄侧板时，为得到负荷尽可能小的运动，优先采用下述的时间步长，即非连续驱动调整机构的增量可在4至20秒的最佳范围内选择。
下面借助附图对本发明进一步加以说明。其中图1连铸结晶器的侧视图，它带有右窄侧板和具有驱动装置的调整机构。
图2关于各个调整运动步的示意图。
图3在铸坯宽度增大时，现有方法的调整值和本发明的调整值之间有关调整锥长度、最大缝隙和最大变形的比较值的直方图。
图4在铸坯宽度缩小时，类似图3的直方图。
本发明均是以一块窄侧板(1)为基础，窄侧板至少具有一个固定它上面的底辊(2)。两个上下重叠放置的调整机构(3和4)由螺杆所组成。螺杆的螺纹部分(5)均由螺母(6)导向。螺杆至少连接于一级减速齿轮(7)。从减速齿轮(7)中引出的轴(8)与一个电磁离合器(9)连接。离合器至少通过另外一组减速齿轮(10)与唯一的电动机(11)连接。
图2表示电动机控制的工作方法。组成金属液面(13)的金属液(12)处于窄侧板(1)的前边。图2用10个运动步(用1至10表示)表示铸坯宽度扩大时的宽度调整过程。(0-1)步是一个平行步，此时两个调整机构(3和4)的作用点(14和15)同时动作。(0)线相当于图1中的切线(16)，切线通过和窄侧板内侧(1a)接触的金属液面(13)和最下面的底辊(2)。
(1-2)步只要求上调整机构(3)动作。接着进行另一个平行步(2-3)，此时两个调整机构(3和4)以同样速度动作。上调整机构(3)动作实现(3-4)步。(4-5)步又是一个平行步，此时两个调整机构(3和4)按已叙述的方法动作。通过上调整机构(3)进行了作为旋转步的(5-6)步，再通过两个调整机构(3和4)按已叙述的方法实现平行步(6-7)。(7-8)步要求下调整机构(4)驱动。(8-9)步按已叙述的方法为平行步。通过调整机构(4)实现(9-10)步，使窄侧板(1)达到铸坯(17)的最大宽度位置。坯壳(17a)的形成开始于金属液面(13)区域，并在相应的冷却下，坯壳连续延伸经过连铸结晶器的下边(18)。
(0-1直至9-10)运动步的结果是铸坯宽度增大(见图3)。对现有的平行调整系统，“调整锥长度”在直方图中为8.4m。其它的运动方法形成的调整锥长度为5.6m或5.1m。按本发明的方法，调整锥长度为1.6m，此时计算的基础是金属液面(13)和最下面的底辊距离为1.4m和铸坯的宽度变化为25mm。
相应的“缝隙值”，在现有的运动系统中为5mm，1mm，5mm，而按本发明的方法，此值同样为5mm。
对图3和图4必须注意下述情况三组直方图(调整锥长度、缝隙、变形)中任一个直方图组的第一个柱，三组直方图中任一组的第二个柱等均属同一情况，因此均采用相同的阴影线。
图3中的“变形值”，在现有运动系统中为0mm，5mm，3mm，本发明的方法为5mm。此处必须注意与数值“0mm”有关的三组直方图的第一个值，都是指平行调整，而平行调整产生一个太长的调整锥长度。此外，在图4中也要注意这些数值。
图4表示铸坯宽度缩小时的相应数值。所有给出的数值只能视为比例值。此外，还要注意到，如果缝隙(图3)由5mm缩小到2mm(这是指本发明的情况)，得到的调整锥长度为2.6mm，而现有的平行调整方法得出的调整锥长度为18.9m。
权利要求
1.在浇注金属，尤其浇注钢时，调整连铸结晶器窄侧板的电动机控制方法，它具有二个上下重叠放置的调整机构，这些调整机构均借助一个传动装置和一个电磁离合器与一个驱动电动机连接，其特征为，从窄侧板(1)的起始位置出发，计算一个尽可能无缝隙和无变形的窄侧板运动过程；在考虑到金属液面(13)和最下面的底辊(2)之间的切线(16)的变化的情况下，计算出铸坯(17)和窄侧板(1)之间的最大理论缝隙和实际的变形；根据计算值可将所要求的瞬时速度传递到调整机构(3、4)的作用点(14、15)上。
2.按照权利要求
1的电动机控制方法，其特征为，至少在某些段时间内，调整机构(3、4)中的一个可以用连续速度驱动，而另一个用非连续速度驱动。
3.按照权利要求
1和2的电机控制方法，其特征为，以非连续速度驱动的调整机构(3或4)可以按增量的方式工作。
4.按照权利要求
1至3的电动机控制方法，其特征为，非连续驱动的调整机构(3或4)的增量可在4至20秒的最佳范围内选择。
专利摘要
本发明为在浇注金属，尤其浇注钢时，调整连铸结晶器窄侧板的电机控制方法。它有二个上下重叠放置的调整机构，它们借助传动装置和电磁离合器与驱动电机连接。为了在增大和缩小铸坯宽度时，使铸坯承受尽可能小的负荷，并使调整锥长度尽可能短，建议从窄侧板起始位置出发，计算出一个尽可能无缝隙和无变形的窄侧板运动过程；在考虑到金属液面和底辊之间切线变化的情况下，计算铸坯和窄侧板之间的最大理论缝隙和实际变形；可根据计算值，将所要求的瞬时调整速度传递到调整机构的作用点。
文档编号B22D11/16GK87100194SQ87100194
公开日1987年8月26日 申请日期1987年1月13日
发明者彼得·蒙海姆, 格哈德·斯塔特弗尔德 申请人:曼内斯曼股份公司