CZ291523B6 - Způsob spojitého lití mezi válce - Google Patents

Způsob spojitého lití mezi válce Download PDF

Info

Publication number
CZ291523B6
CZ291523B6 CZ19973513A CZ351397A CZ291523B6 CZ 291523 B6 CZ291523 B6 CZ 291523B6 CZ 19973513 A CZ19973513 A CZ 19973513A CZ 351397 A CZ351397 A CZ 351397A CZ 291523 B6 CZ291523 B6 CZ 291523B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
signal
harmonic
casting
comparison
force
Prior art date
Application number
CZ19973513A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ351397A3 (cs
Inventor
Jean Michel Damasse
Olivier Salvado
Original Assignee
Usinor
Thyssen Stahl Aktiengesellschaft
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 Usinor, Thyssen Stahl Aktiengesellschaft filed Critical Usinor
Publication of CZ351397A3 publication Critical patent/CZ351397A3/cs
Publication of CZ291523B6 publication Critical patent/CZ291523B6/cs

Links

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
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Podle navr en ho zp sobu se prov d zjiÜ ov n poruch v pr b hu spojit ho lit mezi v lce, p°i kter m se v pr b hu lit sn m sign l, z visl² na s le oddalov n v lc . Tento sign l se rozlo do jednotliv²ch harmonick²ch slo ek, p°i em v²sledek porovn n takto z skan²ch harmonick²ch slo ek s referen n mi harmonick²mi slo kami odpov d poruchov mu stavu v lc na z klad kter ho se prov d definice pravidel ° zen lic ho procesu.\

Description

Způsob spojitého lití mezi válce
Oblast techniky
Vynález se týká spojitého lití tenkých kovových výrobků, zvláště z oceli, mezi dva válce.
Dosavadní stav techniky
Výrobek, například tenký pás oceli o tloušťce několika milimetrů, se podle známého způsobu získává naléváním roztaveného kovu do licího prostoru, který je vymezen dvěma v opačných směrech rotujícími chlazenými válci s rovnoběžnými osami. Kov, který přijde do styku s chladnými stěnami válce, plášti, ztuhne a obě válci poháněné vrstvy ztuhlého kovu se spojí v nejužším místě mezi válci do řečeného pásu, který se dále odtahuje směrem dolů.
Způsob lití mezi válce podléhá různým omezením, která se týkají jak odlévaného výrobku, tak použití licího zařízení.
Například tvar a rozměry průřezu litého pásu musí odpovídat průřezu požadovanému, skutečný průřez pásu přímo závisí na prostoru, mezeře, v nejužším místě mezi válci.
Pro výše popsané spojité lití mezi válce je znám způsob regulace, který je popsán v patentové přihlášce FR-A-2 728 817, založený na snímání síly oddalování válců (RSF - rolls separating force) a její regulaci změnou vzdálenosti válců. Tento způsob umožňuje měnit vzdálenost válců, válce se vzdálí, je-li síla příliš vysoká, a přiblíží, pokud síla poklesne. Je to výhodné zvláště proto, že nemůže dojít k přerušení toku kapalného kovu nebo dokonce k přetržení odlévaného pásu, navíc tento způsob zabrání i poškození válců, pokud by odlévaný kov ztuhl více, než se předpokládá.
Dále je známo, že nelze zcela vyloučit ne zcela kulaté (nekulaté) válce, na jedné straně z mechanických důvodů, na straně druhé díky tepelným deformacím, kterým je plášť válce vystaven, když se při zahájení lití poprvé setká s roztaveným kovem a rovněž později při otáčení válců. Způsob kompenzace této nekulatosti, kterou budeme nadále nazývat normální nekulatost (nebo také mechanická nekulatost, ačkoliv je částečně tepelného původu), je již znám, způsob zahrnuje zařízení, které automaticky přizpůsobuje polohu ložisek nejméně jednoho z válců v závislosti na úhlové poloze válců tak, aby mezera mezi válci zůstávala pokud možno konstantní. Protože je prakticky nemožné měřit přímo velikost mezery, bylo navrženo použít jako parametru, který zastupuje nekulatost, signálu vysílaného prostředkem snímání síly oddalování válců. Systém kompenzace nekulatosti je tak zkombinován s regulačním systémem, jaký je popsán ve výše zmíněném vynálezu FR-A-2 728 817.
Použití výše popsaných způsobů však neumožňuje v reálném čase zjišťovat určité poruchy, které mohou být odpovědné za narušení licího způsobu, mohou vést k jeho odstavení nebo trvalému poškození válců.
Jsou známy způsoby zjišťování poruch, vizuální i jiné, umožňující zjistit poruchy vztahující se k licímu způsobu, k tepelně - dynamickým vlastnostem roztaveného kovu nebo ktěm, které jsou známy jako lesklé pásy (shiny strips). Poslední porucha odpovídá místnímu snížení drsnosti povrchu válců, které vede ke kolísání v ochlazování pásu, dá se to zjistit měřením teploty odlitého pásu. Avšak pozorování těchto poruch lze provádět až po události, na hotovém pásu, a tedy poměrně dlouho poté, co došlo k poruše. Tyto poruchy mohou poškodit úpravu povrchu válců, zvláště pokud je jejich přítomnost zjištěna až v pozdějších stadiích. V takovém případě jsou obvykle způsobená poškození neopravitelná.
Určité poruchy jsou a priori zřejmé z přímého pozorování signálu snímání síly oddalování válců.
Průběhu tohoto signálu však odpovídá jak kolísání síly způsobené normální nekulatostí, tak kolísání způsobené jinými parametry nebo událostmi, ke kterým může v průběhu lití docházet.
Přímé pozorování signálu síly tak neumožňuje rozlišit vlivy, které uvedené jednotlivé příčiny mají na průběh signálu.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je vyřešit výše uvedené problémy pomocí zjišťování poruch v reálném čase ještě předtím, než rozvoj takové poruchy způsobí neopravitelné poškození, zejména válců, prostřednictvím měření síly oddalování válců (RSF). Účelem vynálezu je také umožnit další předvídání změn, kterými taková porucha prochází, tak, aby bylo možné operátorovi navrhnout nápravné 15 opatření, popřípadě odstavení lití, v závislosti na vážnosti řečených poruch.
Tohoto cíle se dosahuje způsobem spojitého lití mezi válce k získání tenkého kovového výrobku, zvláště z oceli, kde se během lití spojitě měří síla oddalování válců a signál odpovídající kolísání síly oddalování válců (RSF) se snímá jako funkce času, a kde se mění nastavení válců, zvláště ve 20 vztahu k řečenému signálu tak, aby se kompenzovala nekulatost válců, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pro zjišťování jiných poruch, než je nekulatost válců, se řečený signál rozkládá na jednotlivé harmonické složky, harmonické složky se porovnávají s referenčními harmonickými odpovídajícího řádu, výsledky řečeného porovnání představují poruchový stav licího procesu, a v závislosti na výsledku porovnávání jsou definována pravidla řízení licího 25 procesu.
Po mnoha testech provedených v průmyslovém měřítku se podařilo prokázat, že existuje určitý vztah mezi kmity v signálu, který odpovídá síle oddalování válců, a výskytem poruch v průběhu lití. Například výskyt poruchy nazývané lesklý pás na válci se projeví přítomností rušivé složky 30 v měřeném signálu oddalovací síly. Tato rušivá složka je periodická a objeví se při každé otáčce válce. Tato rušivá složka odráží přílišné ztuhnutí výrobku při průchodu nejužším místem mezi válci, které vede k takovému kolísání síly, které je jednoduše rychlejší než kolísání způsobené například odchylkami v tloušťce tuhnoucího výrobku.
Bylo tedy navrženo rozložit tyto signály na jednotlivé harmonické složky, aby bylo možné odlišit část signálů příslušnou normální nekulatosti od části způsobené jinými příčinami. Ačkoliv signály odpovídající oddalovací síle se mění podle okamžitého průběhu nekulatosti a ačkoliv je tato nekulatost kompenzována kompenzačním systémem, porovnáním harmonických složek zaznamenaných v průběhů jednotlivých lití se potvrdilo, že kmity v určitých harmonických složkách odpovídají výskytu poruch v průběhu lití. Odtud již zřejmě vyplývá myšlenka, že v průběhu lití spojitě prováděná analýza těchto harmonických složek a jejich porovnávání s experimentálně získanými, při lití považovaném za bezporuchové, referenčními hodnotami, umožní zjistit téměř v reálném čase kmity, kterými se licí poruchy projevují, mnohem rychleji než dosud známé metody.
Základní tezí, která vysvětluje závislost existující mezi kmity v harmonických složkách a přítomností licích poruch, je předpoklad, že normální nekulatost způsobuje takové kmity v signálu představujícím sílu oddalování válců (RSF), které jsou převážně pomalé a plynulé. Jinak řečeno, signál způsobený normální nekulatostí se skládá převážně z harmonických nízkého řádu 50 s frekvencí rovné frekvenci otáčení válce. Skutečné poruchy, jako je například výše zmíněný lesklý pás, způsobují převážně náhlé změny v signálu a projeví se tedy v harmonických vyšších řádů. Spektrum signálu, který odpovídá síle oddalování válců a který je výsledkem pouze normální nekulatosti, se vyznačuje vysokým podílem harmonické složky řádu 0 (například 70 % celkové amplitudy signálu) a rychle klesajícím podílem harmonických vyššího řádu (20% pro
-2CZ 291523 B6 harmonickou 1. řádu a 10% pro harmonickou 2. řádu). Zřídka se pozorují harmonické řádů vyšších. Vyskytnou-li se lesklé pásy, je rozdělení signálu do harmonických odlišné od výše uvedeného, přítomnost přílišně ztuhlé vrstvy na úrovni lesklých pásů způsobuje posun k vyšším harmonickým.
Složku signálu s frekvencí Fj = 2' Fo, kde Fo je základní frekvence odpovídající rychlosti otáčení válců, budeme nadále označovat harmonickou i-tého řádu. Podobně, amplituda harmonické složky i-tého řádu bude nadále označována hj a hodnota odpovídající harmonické i-tého řádu za předem určený počet otáček válce bude označována Η,.
V určitém uspořádání vynálezu, kde je použito systému regulace mezery, například takového, jaký byl popsán výše, lze jako signálu odpovídajícího kolísání síly oddalování válců (RSF) získaného měřením této síly, použít sdruženého signálu, který odpovídá posunutí ložisek nejméně jednoho z válců. Jinak řečeno, signál, který se posléze rozloží do různých harmonických složek, se vztahuje přímo k odpovídajícímu posunutí, které generuje modul kompenzace nekulatosti, a tak odráží kolísání oddalující síly.
Pro rozklad signálu do jednotlivých harmonických složek se s výhodou může použít rychlá Fourierova transformace, která se aplikuje na signál odpovídající síle oddalování válců, buď přímo na signál měření oddalovací síly nebo na odpovídající signál generovaný modulem kompenzace nekulatosti.
V přednostním uspořádání vynálezu se hodnota Hj, která představuje harmonickou i-tého řádu, vypočte jako střední hodnota amplitudy hi harmonické i-tého řádu za daný počet otáček. Protože se hodnota Hj, která představuje harmonickou i-tého řádu, počítá jako střední hodnota amplitud měřených za daný počet otáček, potlačí se tím vliv náhodných poruch umístěných v čase a prostoru, které se v průběhu několika otáček neopakují. Tedy, pokud je porucha generována přetrvávajícím problémem na válci, systém zintegruje tyto údaje po patřičném počtu otáček, zatímco účinek poruch, které se vyskytly jen při nízkém počtu otáček, zvláště nižším, než je počet otáček předem stanovený, bude významně zeslaben.
Porovnání změřeného signálu se signálem z lití považovaného za bezporuchové lze provést několika způsoby. Hodnoty H„ které představují harmonické i-tého řádu, mohou být jednoduše jedna po druhé porovnány s referenčními hodnotami Hir, které byly získány z měření lití považovaného za bezporuchové; součet rozdílů mezi hodnotami Hj, které představují harmonické i-tého řádu, s referenčními hodnotami Hjr se poté zkontroluje na to, zda není příliš vysoký. Alternativně se mohou porovnávat podíly jednotlivých harmonických s referenčním rozdělením. S výhodou se však porovnání provádí na základě výpočtu těžiště (barycentrum) harmonických, které se vypočte pomocí vynásobení každé harmonické předem určeným váhovým koeficientem. Tím se každé harmonické přiřadí relativní důležitost, kterou má daná harmonická na výslednou hodnotu těžiště. Tuto výpočetní metodu ospravedlňuje experimentální pozorování: pri lití považovaném za bezporuchové je nejdůležitější první harmonická, vliv dalších harmonických klesá se zvyšujícím se řádem uvažovaných harmonických. Přiřazením vhodného koeficientu harmonickým vyššího řádu se kmity takových harmonických vyšších řádů zdánlivě zesílí a jejich vliv na výpočet těžiště se stane zřejmější.
Například může být těžiště frekvencí vypočteno přiřazením koeficientu, kteiý je roven amplitudě uvažované harmonické, každé harmonické frekvenci:
Bf (Hz) = Σ H; * Fj/Σ Hj.
Takto získané těžiště může být normalizováno vydělením základní frekvencí Fo. Podíl Rf = Bf/F0 může být dále porovnán s předem určenou referenční hodnotou Ro. Normalizace zajišťuje, že
-3 CZ 291523 B6 rozdíly v základní frekvenci a tedy jakékoliv rozdíly ve skutečné rychlosti otáčení válců mezi litím uvažovaným a litím referenčním se neprojeví. Dále se může počítat také první derivace dR/dt a výsledek se může porovnávat s druhou předem stanovenou prahovou hodnotou. Umožní se tím sledování změn čísla R na čase, neboť rychlá změna R může znamenat rychlé zhoršování poruchy.
Z hodnot různých parametrů:
A, které představuje celkovou amplitudu kmitů: A = Σ R,
R, které představuje podíl nebo vliv poruchy v signálu, a E = dR/dt, lze, jak bude ukázáno dále, sestavit rozhodovací tabulku, podle které lze operátorovi v reálném čase navrhnout zásahy do jistých parametrů lití s cílem napravit důsledek poruchy tak rychle po jejím objevení se, jak je to jen možné.
Přehled obrázků na výkresech
Další výhody vynálezu budou zřejmé z následného podrobného popisu příkladů provedení vynálezu, které jsou však jen informativní a v žádném případě se na ně vynález neomezuje. V popisu jsou uváděny odkazy na připojené výkresy, na kterých jednotlivé obrázky představují:
Na obr. 1 je schematický pohled na zařízení pro lití mezi válce se známým regulačním systémem, ale s harmonickým rozkladem signálu kompenzace nekulatosti.
Na obr. 2 je rozhodovací tabulka, která vymezuje postup rozhodování v procesu lití jako funkce různých parametrů, které poskytuje způsob podle vynálezu.
Na obr. 3a, 3b, 3c a3d jsou grafy, které představují průběhy jednotlivých měřených nebo vypočtených parametrů při lití s kompenzací nekulatosti, které je považováno za bezporuchové.
Na obr. 4a, 4b, 4c a 4d jsou grafy odpovídající grafům předešlým při lití považovaném za špatné.
Příklady provedení vynálezu
Licí zařízení, které je na obr. 1 zobrazeno jen zčásti, obvykle zahrnuje dva válce 1 a 2 s rovnoběžnými osami, které jsou vzdáleny tak, aby mezi nimi vznikla mezera. Ta odpovídá, až na rozměrové změny způsobené deformacemi vyplývajícími z oddalovací síly (RSF), požadované tloušťce odlévaného pásu. Oba válce 1 a 2 se otáčí stejnou rychlostí v opačných směrech. Válce jsou neseny schematicky znázorněnými ložisky 3 a 4 uloženými na dvou podporách 5 a 6, které jsou spojeny s rámem 7. Podpora 5, a tedy i osa odpovídajícího válce 1, je vzhledem k rámu 7 pevná. Druhá podpora 6 se může ve vedení na rámu 7 pohybovat. Její poloha je nastavitelná hydraulickými válci 9, které mohou podporou 6 pohybovat buď směrem k podpoře 5 nebo od ní. Prostředek měření síly oddalování válců (RSF - rolls separating force), jako je například snímač 8 síly, se nachází mezi pevnou podporou 5 a rámem 2· Snímač 10 snímá polohu pohyblivé podpory 6 a tedy také změny její polohy vzhledem k předem určené referenční poloze odpovídající požadované tloušťce pásu.
Při lití se roztavený kov nalévá mezi válce, začíná tuhnout ve styku s jejich chlazenými stěnami a vytváří ztuhlé vrstvy, které se hnány válci spojují více či méně na úrovni nejužšího místa 11 mezi válci do ztuhlého pásu, který se odtahuje směrem dolů. Kov tak působí na válce oddalující
-4CZ 291523 B6 silou (RSF), která se měří snímačem 8 síly. Tato síla se mění zvláště v závislosti na stupni ztuhnutí kovu.
Pro regulaci této síly a také zaručení spojitosti lití zahrnuje licí zařízení regulační sy stém. Regulační systém zahrnuje první komparátor 12, který počítá odchylku mezi referenčním signálem síly a měřeným signálem síly ze snímače 8 síly. Signál odpovídající této odchylce se vede do regulátoru 13 síly, který vypočte žádanou polohu a vyšle signál žádané polohy ke druhému komparátoru 14. Signál síly ze snímače 8 síly se vede rovněž do kompenzačního systému 15 nekulatosti, který signál síly rozloží na jednotlivé harmonické a generuje kompenzační signály Hl, H2 a H3 pro každou zřečených harmonických. Tyto signály Hl, H2 a H3 se sečtou v součtovém členu 16, který generuje signál žádané opravy polohy a vyšle jej do druhého komparátoru 14. Výstupní signál ze druhého komparátoru 14 se spolu se signálem polohy ze snímače 10 polohy vede do třetího komparátoru T7. Výstupní signál ze třetího komparátoru 17 se vede do regulátoru 18 polohy, který ovládá hydraulické válce 9.
Otáčení válců 1 a 2 zajišťují motory 19 a 20. které řídí regulátor 21 rychlosti. Regulátor 21 rychlosti přijímá signál z regulátoru 22 tloušťky, do kterého vstupují signál požadované tloušťky, signál síly vysílaný snímačem 8 síly a signál polohy vysílaný snímačem 10 polohy.
Činnost hydraulických válců 9 je v tomto regulačním systému automatická, hydraulické válce 9 například pracují ve směru oddalování válců, pokud je třeba oddalovací sílu (RSF) zmenšit, nebo naopak ve směru přibližování válců, pokud má být síla zvětšena. Podobným způsobem systém umožňuje kompenzaci, alespoň částečnou, normální nekulatosti, to znamená kompenzaci možného rozdílu mezi osou pláště válce a jeho osou otáčení a nepravidelností ve tvaru válce, ať již mají mechanický nebo tepelný původ. Regulační systém uvažuje tyto odchylky v tvaru a souososti a počítá požadované posunutí, které předává hydraulickým válcům 9, kterými se mezera mezi válci řídí tak, aby v průběhu otáčení válců zůstávala tak stálá, jak je to jen možné.
Nyní bude popsán přednostní způsob určování jednotlivých parametrů A, R a E, které informují operátora o výskytu poruchy a její závažnosti.
Podle tohoto způsobu se signál odpovídající síle oddalování válců rozloží. Tento rozklad provede modul 15 kompenzace nekulatosti prostřednictvím Fourierovy transformace. Namísto Fourierovy transformace se může použít například transformace Laplaceova nebo libovolná jiná matematická operace, případně operace zpracování signálu jako je například průchod filtry, kterou se signál rozloží na jednotlivé harmonické složky.
Poté se vypočtou výše popsané Hj hodnoty zprůměrováním amplitud h, za předem určený počet otáček, například za posledních 10 otáček. Upozorňujeme, že předchozí způsob výpočtu koeficientů Hj je jen příkladný a v žádném případě omezující. Hodnoty H příslušné každé harmonické i-tého řádu lze vypočítat také jako odmocninu průměru druhých mocnin amplitudy hj harmonické, nebojí může být libovolná jiná hodnota, která charakterizuje harmonickou složku, vypočtená jako aritmetický průměr, metodou nejmenších čtverců nebo jinou metodou.
Nezávisle na výpočetní metodě představují hodnoty H amplitudy příslušné každé harmonické itého řádu a frekvence Fi.
Kritérium Bf se poté vypočte jako frekvenční těžiště (barycentrum) jednotlivých harmonických. Každé hodnotě Fj se přiřadí váha, která je rovna odpovídající hodnotě Hj a vypočte se těžiště uvažovaných harmonických:
Bf (Hz) = Σ H * F/Σ Hj.
-5CZ 291523 B6
Obecně se použijí pouze harmonické řádů 0, 1 a 2. Je však samozřejmě možné uvažovat i další harmonické.
Aby bylo možné provádět platná porovnávání při různých rychlostech otáčení válců, vypočte se podíl Rf = Bf/Fo, kde Fo odpovídá frekvenci otáčení válců.
V příkladném případě, ve kterém uvažujeme pouze první tři harmonické, získáme tři následující kritéria:
- celkovou amplitudu kmitů signálu: A = H0+Hi+H2,
- normované těžiště:
Rf = (Fo*H0+Fi*Hi+F2*H3)/((H0-H1+H2)*F0),
- změnu Rf v čase: E = dR/dt.
Porovnávání uvedených jednotlivých kritérií vypočtených v průběhu lití s předem určenými prahovými hodnotami umožňuje zjistit poruchu, která se při daném lití může objevit.
Například v případě, kdy je signálem odpovídajícím síle oddalování válců signál získaný z modulu kompenzace nekulatosti, který obsahuje hodnotu posunutí pohyblivého válce, v bezporuchovém stavu, pouze za přítomnosti normální nekulatosti, byly naměřeny a vypočteny následující hodnoty:
Ho - 700 pm, H! = 200 pm. H2 = 100 pm při
Fo = 0,2 Hz, F, = 0,4 Hz, F2 = 0,8 Hz, odtud Bf=0,3 HzaRf= 1,5.
Pokud se objeví lesklý pás, změní se hodnoty na Ho = 350 pm, H| = 350 pm, H2 = 300 pm a Rf 2,25.
Je tedy zřejmé, že lze jednoduše stanovit vhodnou prahovou hodnotu Rf, například Rfprahové= 1,6, jejíž překročení může spustit poruchu naznačující výstrahu.
Lepšího vyhodnocení závažnosti poruchy lze dosáhnout současným uvažováním všech tří výše uvedených kritérií.
Rozhodovací tabulka, například taková, jaká je ukázána na obr. 2, může být použita přímo k vyhodnocení poruchového stavu lití, to znamená, že poskytuje operátorovi informaci o přítomnosti, rozsahu a vývoji poruchy, naznačuje potřebu přijetí nápravných opatření, například změny jistých parametrů lití tak, aby se operátor pokusil napravit objevivší se poruchy, případně, při nejhorším, potřebu odstavení zařízení, aby se předešlo jeho nenapravitelnému poškození.
S tabulkou a příslušnými hodnotami A, Rf a E se pracuje podle následujícího postupu:
- A malé je známkou malého kolísání síly oddalování válců, lití probíhá za příhodných podmínek,
- A střední a
- pokud R a E jsou malé, znamená to malé nebo žádné poruchy, lití stále probíhá za příhodných podmínek,
- pokud je R malé a E velké, může to znamenat, že ačkoliv se skutečná porucha neobjevila, je provozní režim zařízení z důvodů souvisejících v podstatě s normální nekulatosti nestabilní.
-6CZ 291523 B6
Spustí se výstraha licího způsobu, která operátora informuje o nutnosti upravit, například, tepelné poměry pláště válce (změnou teploty nebo průtoku chladicí vody),
- pokud je R velké a E malé, znamená to přítomnost poruchy, která se ovšem nijak znatelně nerozvíjí, spustí se výstraha licího způsobu,
- pokud je R velké a E velké, poruchy jsou přítomny a rychle se rozvíjí, je vyžádáno odstavení způsobu,
- A velké a
- pokud R a E jsou malé, není přítomna žádná skrytá chyba, normální nekulatost se správně kompenzuje, ale amplituda kompenzačního pohybu pohyblivého válce je vysoká, což nevadí samotnému lití, ale může ukazovat na problém geometrie válců,
- pokud je R velké a E malé, znamená to přítomnost poruchy, která se ovšem nijak znatelně nerozvíjí, spustí se výstraha licího způsobu,
- pokud je E velké, bez ohledu na hodnotu R, znamená to rychlý rozvoj poruchy a je vyžádáno okamžité odstavení licího způsobu.
Povšimněte si, že výrazy malé, střední, velké se přiřazují jednotlivým kritériím na základě porovnání s experimentálními údaji získanými v předchozích litích.
Pro názornost možností detekce poruch způsobem podle vynálezu viz obr. 3a, 3b, 3c a 3d, na kterých je ukázán průběh jednotlivých parametrů měřených a počítaných při lití s kompenzací nekulatosti, které je považováno za dobré, a obr. 4a, 4b, 4c a 4d, na kterých je pro srovnání průběh stejných parametrů při lití s poruchami lesklých pásů.
Na obr. 3a a 4b jsou kolísání síly oddalování válců, které je vyjádřené jako procento přípustné RSF, po dobu 40 minut od zahájení lití.
Na obr. 3b a 4b jsou změny parametru A, to znamená střední amplitudy posunutí ložisek pohyblivého válce řízených modulem kompenzace nekulatosti za 10 otáček v pm, v uvedeném čase.
Na obr. 3c a 4c jsou změny parametru R v uvedeném čase.
Na obr. 3d a 4d jsou změny hodnot Ho, Hi a H2, které představují amplitudy jednotlivých harmonických řádů 0, 1 a 2, v čase; první amplituda (Ho) je v dolní části grafu, druhá (Hi) ve střední a třetí (H2) v horní části grafu.
Z grafů je zřejmé, že v lití považovaném za dobré odpovídá vzrůst parametru A v prvních 20 minutách podobnému vzrůstu amplitudy Ho, který odráží pomalý vývoj kompenzace nekulatosti, až se nakonec ustálí na přibližně 50 pm, což naznačuje téměř dokonalou kompenzaci. Povšimněte si rovněž stability parametru R, které dosáhne po přibližně 10 minutách, když předtím R se pohybovalo na poněkud vyšších hodnotách, které odpovídaly relativně velké amplitudě H2 ve stejném období po zahájení lití.
Grafy na obr. 4b, 4c a 4d, které byly získány z lití doprovázeného poruchami, ukazují velké amplitudy H1 a H2 v průběhu celé doby měření, a výsledné vysoké hodnoty A a zejména R.
Z popsaných záznamů je snadné porozumět, proč v reálném čase prováděné porovnávání hodnot
A a zvláště R s předem určenými prahovými hodnotami umožní rychlé zjištění poruchy, která odpovídá velkým amplitudám harmonických Hi a H2, a následnou okamžitou reakci změnou licích parametrů, která zabrání dalšímu zhoršování poruchy.
Vynález se neomezuje na výše uvedený příkladný způsob výpočtu jednotlivých parametrů.
Například lze k výpočtu použít stejné hodnoty HÍ5 které reprezentují amplitudu každé harmonické. Jiné těžiště (barycentrum) B harmonického spektra, jehož hodnota odpovídá oddalovací síle, lze vypočíst například přiřazením takového pečlivě zvoleného váhového koeficientu každé hodnotě H„ aby se zdůraznil vliv harmonické nejvyššího řádu, která obvykle s poruchou souvisí, v takto vypočítaném těžišti. Kvůli určování úrovně poruchy pomocí porovnávání s poruchovými stavy (bezporuchové lití, rušené lití, špatné lití vedoucí k odstavení nebo poškození válců, apod.) předchozích lití v reálném čase se nezávisle na typu výpočtu těžiště hodnoty, které představují jednotlivé harmonické, a váhové koeficienty příslušné každé harmonické použijí tak, aby bylo možné snadno sledovat vývoj hodnoty těžiště a porovnávat jej s experimentálními hodnotami.
Pro porovnávání harmonických lze rovněž definovat referenční rozdělení (distribuci) amplitud harmonických jako procento celkového signálu příslušné každé harmonické. Například lze a priori předpokládat, že první harmonická představuje 66 % signálu, druhá 17 % a třetí rovněž 17 %. Potom je možné sledovat, jak se toto rozdělení vyvíjí v průběhu každého lití, a posuzovat odchylky z porovnávání s referenčním rozdělením. Porovnávání se může například provádět pomocí výpočtu součtu Rj rozdílů mezi poměrem H/A každé harmonické složky v měřeném signálu, který· odpovídá oddalovací síle, a referenčním podílem a,:
Rd = pos(ao-Ho/A) + pos(Hi/A-a() + ... + pos(H|/A-aj) (to znamená, že každý sčítanec součtu se uvažuje jen tehdy, je-li kladný). Tedy, pokud je podíl harmonické 0. řádu větší než podíl referenční, nebo je-li podíl harmonické většího řádu menší než podíl referenční, rozdíl příslušný takové harmonické není do součtu zahrnut. Například, pokud první harmonická představuje 98 % A, druhá harmonická 2 % a třetí 0 %, odpovídá to téměř naprosté nepřítomnosti harmonických řádů vyšších než 0 a tedy nepřítomnosti poruch, je Rd = 0.
Pokud zařízení pro spojité lití mezi válce neobsahuje systém regulace mezery jako funkce nekulatosti, může způsob podle výše popsaného vynálezu použít jako signálu, který se podrobí harmonickému rozkladu, přímého měření kolísání síly oddalování válců (RSF). Pokud však kompenzační modul již je součástí licího zařízení a provádí, v rámci jeho normální činnosti, požadovaný rozklad do harmonických, je využití takto získaných hodnot H, zvláště výhodné.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Způsob spojitého lití mezi válce k získání tenkého kovového výrobku, zejména z oceli, kde se během lití průběžně měří síla oddalování válců (RSF), přičemž z naměřených hodnot se stanovuje signál, odpovídající kolísání síly oddalování válců (RSF) v závislosti na čase, a oddálení válců se upravuje, zejména jako funkce řečeného signálu, pro kompenzaci nekulatosti válců, vyznačující se tím, že pro zjišťování jiných poruch, než je nekulatost válců, se signál rozloží na jednotlivé harmonické složky a harmonické složky se porovnají s referenčními harmonickými složkami odpovídajícího řádu, přičemž výsledky porovnání představují poruchový stav licího procesu, a v závislosti na výsledku porovnávání se definují pravidla řízení licího procesu.
-8CZ 291523 B6
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpovídající signál získaný měřením kolísání síly oddalování válců (RSF) je sdruženým signálem, který se použije jako žádaná hodnota posunutí pro ložiska válce v regulační smyčce oddalování mezi válci.
3. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro rozklad signálu odpovídajícího kolísání síly oddalování válců (RSF) do jednotlivých harmonických složek se použije Fourierovy transformace.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro porovnávání se jako hodnoty, která představuje každou harmonickou složku i-tého řádu, použije hodnoty Hj, která je průměrem amplitud hj harmonické složky tohoto řádu měřených po daný počet otáček.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro porovnávání se použije frekvenční těžiště harmonických složek, které se vypočte přiřazením předem určeného váhového koeficientu hodnotě, která představuje každou harmonickou složku.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se vypočte frekvenční těžiště Bf = Σ (H; * FO/Σ Hj, kde hodnotou, která představuje každou harmonickou složku, je její frekvence F, a váhový koeficient Hj představuje amplituda uvažované harmonické složky.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že porovnávání se provádí na základě podílu Rf = Bf/F0, kde Fo je frekvence, která odpovídá rychlosti otáčení válců.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako porovnávacího kritéria pro porovnávání se použije podílu H/A každé harmonické složky ve vztahu k signálu odpovídajícímu oddalovací síle, Hj představuje amplitudu harmonické složky i-tého řádu a A = Σ Η(.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že výsledek porovnávání je představován součtem
R<i = pos(ao-Ho/A) + pos(Hi/A-a() + ... + pos(Hj/A-ai), kde a; je referenční podíl i-tého řádu, H, představuje amplitudu harmonické složky i-tého řádu a A = Σ H;, přičemž výraz pos značí, že každý sčítanec součtu se uvažuje jen tehdy, je-li kladný.
10. Způsob podle jednoho z nároků 7 nebo 9, vyznačující se tím, že pro určování dalšího postupu lití se použije rozhodovací tabulky na základě hodnot kritérií:
-Α = ΣΗ|,
- R (Rf nebo Rj),
- E = dR/dt.
CZ19973513A 1996-11-07 1997-11-06 Způsob spojitého lití mezi válce CZ291523B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9613777A FR2755385B1 (fr) 1996-11-07 1996-11-07 Procede de detection de defauts lors d'une coulee continue entre cylindres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ351397A3 CZ351397A3 (cs) 1998-07-15
CZ291523B6 true CZ291523B6 (cs) 2003-03-12

Family

ID=9497541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973513A CZ291523B6 (cs) 1996-11-07 1997-11-06 Způsob spojitého lití mezi válce

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5927375A (cs)
EP (1) EP0841112B1 (cs)
JP (1) JP3907023B2 (cs)
KR (1) KR100540617B1 (cs)
CN (1) CN1069240C (cs)
AT (1) ATE193233T1 (cs)
AU (1) AU717254B2 (cs)
BR (1) BR9705436A (cs)
CA (1) CA2220887C (cs)
CZ (1) CZ291523B6 (cs)
DE (1) DE69702104T2 (cs)
DK (1) DK0841112T3 (cs)
ES (1) ES2146072T3 (cs)
FR (1) FR2755385B1 (cs)
GR (1) GR3033604T3 (cs)
PL (1) PL184806B1 (cs)
PT (1) PT841112E (cs)
RO (1) RO119773B1 (cs)
RU (1) RU2169053C2 (cs)
SK (1) SK282849B6 (cs)
TR (1) TR199701327A3 (cs)
TW (1) TW358045B (cs)
UA (1) UA62912C2 (cs)
ZA (1) ZA979752B (cs)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100333070B1 (ko) * 1997-12-20 2002-10-18 주식회사 포스코 쌍롤식박판주조장치에서의에지댐위치제어방법
US6837301B2 (en) 1999-02-05 2005-01-04 Castrip Llc Strip casting apparatus
AUPP852699A0 (en) * 1999-02-05 1999-03-04 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Strip casting apparatus
AUPP852499A0 (en) 1999-02-05 1999-03-04 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Casting metal strip
AUPQ818000A0 (en) * 2000-06-15 2000-07-06 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Strip casting
US6988530B2 (en) * 2000-06-15 2006-01-24 Castrip Llc Strip casting
DE10039015C1 (de) * 2000-08-10 2002-01-17 Sms Demag Ag Verfahren und Einrichtung zum Überwachen der Drehlager, insbesondere der Wälzlager, von in einem Stützrollengerüst von Metall-, insbesondere von Stahl-Stranggießvorrichtungen, gelagerten Stranggießstützrollen
KR100851195B1 (ko) * 2002-07-02 2008-08-08 주식회사 포스코 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법
KR100882134B1 (ko) * 2002-07-02 2009-02-06 주식회사 포스코 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 제어 방법
ITMI20021505A1 (it) * 2002-07-10 2004-01-12 Danieli Off Mecc Dispositivo di supporto di rulli per colata continua di nastro metallico
KR100895070B1 (ko) * 2002-08-29 2009-04-27 재단법인 포항산업과학연구원 연속주조중 세그먼트 롤 진단방법
KR100833006B1 (ko) * 2002-08-30 2008-05-27 주식회사 포스코 쌍롤형 박판주조 제어 장치 및 방법
AT411822B (de) 2002-09-12 2004-06-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zum starten eines giessvorganges
AT412072B (de) * 2002-10-15 2004-09-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines dünnen stahlbandes
SE527507C2 (sv) 2004-07-13 2006-03-28 Abb Ab En anordning och ett förfarande för stabilisering av ett metalliskt föremål samt en användning av anordningen
US7168478B2 (en) * 2005-06-28 2007-01-30 Nucor Corporation Method of making thin cast strip using twin-roll caster and apparatus therefor
KR100650561B1 (ko) 2005-12-20 2006-11-30 주식회사 포스코 주조롤 반발력 제어 방법
US7308930B2 (en) * 2006-03-09 2007-12-18 Nucor Corporation Method of continuous casting steel strip
US7556084B2 (en) * 2006-03-24 2009-07-07 Nucor Corporation Long wear side dams
US7503375B2 (en) * 2006-05-19 2009-03-17 Nucor Corporation Method and apparatus for continuously casting thin strip
US7650925B2 (en) * 2006-08-28 2010-01-26 Nucor Corporation Identifying and reducing causes of defects in thin cast strip
DE102008014524A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Sms Demag Ag Stranggießanlage mit einer Vorrichtung zur Bestimmung von Erstarrungszuständen eines Gießstrangs und Verfahren hierfür
US8028741B2 (en) * 2008-11-06 2011-10-04 Nucor Corporation Strip casting apparatus with improved side dam force control
US8322402B2 (en) * 2009-09-23 2012-12-04 Nucor Corporation Method and apparatus for controlling strip temperature rebound in cast strip
JP5837758B2 (ja) 2011-04-27 2015-12-24 キャストリップ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 双ロール鋳造装置及びその制御方法
US10046384B2 (en) 2015-09-30 2018-08-14 Nucor Corporation Side dam with pocket
US10449603B2 (en) * 2017-09-22 2019-10-22 Nucor Corporation Iterative learning control for periodic disturbances in twin-roll strip casting with measurement delay
CN110849928B (zh) * 2019-10-17 2022-05-03 浙江工业大学 一种超声滚压加工温度测量分析方法
DE102020116636A1 (de) * 2020-06-24 2021-12-30 KSB SE & Co. KGaA Verfahren für eine Überwachung wenigstens einer durch eine rotierende Maschine angetriebenen Arbeitsmaschine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222254A (en) * 1979-03-12 1980-09-16 Aluminum Company Of America Gauge control using estimate of roll eccentricity
EP0138059A1 (en) * 1983-09-19 1985-04-24 Hitachi, Ltd. Manufacturing method and equipment for the band metal by a twin roll type casting machine
JPS6083747A (ja) * 1983-10-12 1985-05-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 回転鋳造装置
JPS61200453A (ja) * 1985-03-01 1986-09-05 Nippon Steel Corp 連続鋳造における鋳造欠陥検出方法
JPS61212451A (ja) * 1985-03-15 1986-09-20 Nisshin Steel Co Ltd 双ドラム式連鋳機
JPH0615096B2 (ja) * 1985-04-05 1994-03-02 三菱重工業株式会社 薄板連続鋳造方法
JPS626740A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Nisshin Steel Co Ltd 溶鋼の薄板連鋳法
JPS629755A (ja) * 1985-07-06 1987-01-17 Hitachi Zosen Corp 薄板連続鋳造設備におけるツインロ−ル型モ−ルドの運転制御方法
US4678023A (en) * 1985-12-24 1987-07-07 Aluminum Company Of America Closed loop delivery gauge control in roll casting
JPS62254915A (ja) * 1986-04-30 1987-11-06 Toshiba Corp 多重圧延機のロ−ル偏芯除去制御装置
CA1284681C (en) * 1986-07-09 1991-06-04 Alcan International Limited Methods and apparatus for the detection and correction of roll eccentricity in rolling mills
JPH0787971B2 (ja) * 1988-09-16 1995-09-27 株式会社日立製作所 双ロール式連続鋳造方法及びその装置
JP2697908B2 (ja) * 1989-08-03 1998-01-19 新日本製鐵株式会社 双ロール式連続鋳造機の制御装置
JP2849186B2 (ja) * 1990-08-21 1999-01-20 日新製鋼株式会社 連続鋳造設備におけるロールの異常検出方法
JP3135282B2 (ja) * 1991-05-28 2001-02-13 日新製鋼株式会社 薄板連鋳法
JP3016632B2 (ja) * 1991-07-09 2000-03-06 日新製鋼株式会社 双ロール式連鋳機の運転制御法
US5203188A (en) * 1991-09-16 1993-04-20 Morgan Construction Company System and method for monitoring a rolling mill
FR2728817A1 (fr) * 1994-12-29 1996-07-05 Usinor Sacilor Procede de regulation pour la coulee continue entre cylindres

Also Published As

Publication number Publication date
RO119773B1 (ro) 2005-03-30
TR199701327A2 (xx) 1999-08-23
EP0841112A1 (fr) 1998-05-13
TR199701327A3 (tr) 1999-08-23
JPH10146652A (ja) 1998-06-02
TW358045B (en) 1999-05-11
ZA979752B (en) 1998-05-22
US5927375A (en) 1999-07-27
SK148697A3 (en) 1998-12-02
DE69702104T2 (de) 2001-02-15
CA2220887A1 (fr) 1998-05-07
JP3907023B2 (ja) 2007-04-18
GR3033604T3 (en) 2000-10-31
KR100540617B1 (ko) 2006-02-28
AU4361197A (en) 1998-05-14
CN1069240C (zh) 2001-08-08
BR9705436A (pt) 1999-05-04
CA2220887C (fr) 2006-03-14
ATE193233T1 (de) 2000-06-15
FR2755385B1 (fr) 1998-12-31
ES2146072T3 (es) 2000-07-16
DE69702104D1 (de) 2000-06-29
PL323065A1 (en) 1998-05-11
UA62912C2 (en) 2004-01-15
KR19980042167A (ko) 1998-08-17
AU717254B2 (en) 2000-03-23
PT841112E (pt) 2000-09-29
CZ351397A3 (cs) 1998-07-15
CN1194895A (zh) 1998-10-07
SK282849B6 (sk) 2002-12-03
PL184806B1 (pl) 2002-12-31
FR2755385A1 (fr) 1998-05-07
EP0841112B1 (fr) 2000-05-24
DK0841112T3 (da) 2000-09-11
RU2169053C2 (ru) 2001-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ291523B6 (cs) Způsob spojitého lití mezi válce
RU2434711C2 (ru) Способ и установка для интегрированного мониторинга и контроля плоскостности полосы и профиля полосы
JP3318676B2 (ja) ツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さの制御装置及び制御方法
JP7605543B2 (ja) ワークロール振動試験分析に基づく熱間連続圧延機のフィードフォワード板厚制御方法
CN101203334B (zh) 串列式轧制设备输出端的轧制制品的厚度调节方法与装置
TWI388385B (zh) 用於鋁合金板件之連續鑄造與輥軋線的速率同步系統、以及使用該系統的用於鋁合金連續鑄造與輥軋板件的製造設備及製造方法
RU2489226C2 (ru) Выявление и сокращение дефектов в тонкой литой полосе
JPH0852539A (ja) 2本のロール間で薄い金属製品を連続鋳造する方法および装置
CN117042895A (zh) 轧机的异常振动检测方法、异常检测装置、轧制方法及金属带的制造方法
MXPA97008584A (en) Continuous colada process between rodil
KR100761575B1 (ko) 금속의 연속 주조 중 롤러 손상 및 오정렬 감지 방법 및장치
Hong Roll speed set-up in hot strip finishing rolling mill
JP3093586B2 (ja) 連続鋳造鋳片の縦割れ検知方法
KR20040056094A (ko) 쌍롤형 박판 주조장치에서 엑스레이 게이지를 이용한 박판두께 제어장치 및 방법
WO2023181545A1 (ja) 圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラム
Lee et al. Fault diagnosis of roll shape under the speed change in hot rolling mill

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20121106