Beurteilung der Bewegungen des Abdeckpulvers am Badspiegel der Kokille einer Stranggießanlage

Beurteilung der Bewegungen des Abdeckpulvers am Badspiegel der Kokille einer Stranggießanlage

Kurzbeschreibung der Problemstellung

Das zentrale Element einer Stranggießanlage ist die Kokille. Sie hat den größten Einfluss auf die Qualität der Bramme und die Anlagenverfügbarkeit. Um den Gießprozess verstehen und optimieren zu können, sind Temperaturdaten eine unabdingbare Voraussetzung.

Aktuell werden Wärmebildkameras zur Messung der Oberflächentemperatur des Gießpulvers in der Kokille (KMON Messsystem) eingesetzt. Die gemessenen Temperaturverteilungen werden primär zur Regelung der Gießpulverzugabe verwendet. Betrachtet man die zeitliche Abfolge der aufgezeichneten Einzelbilder, so erkennt man beim Abspielen dieser Bildsequenzen atypische Bewegungsmuster, die auf eine starke darunterliegende Grenzflächeninteraktion zwischen Gießpulverschlacke und Flüssigstahl hinweisen. Dabei können Schlackentröpfchen vom Flüssigstahl eingezogen werden, welche von der Flüssigstahlströmung an die Erstarrungsfront der Strangschale in der Kokille getragen werden und sich dort festsetzten können. Beim Warmwalzen der Brammen werden diese Schlackenfehler als zeilenförmige Bandoberflächenfehler sichtbar, sogenannte Slivers.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Bewegungsmuster der Gießpulveroberfläche mit AI/ML-basierten Methoden aus den vorliegenden KMON-Bildmaterial zu extrahieren und zu quantifizieren. Diese Ergebnisse werden mit Bandoberflächenfehlern (Slivers) korreliert. Aus diesem Vergleich lassen sich qualitätskritische Prozessbedingungen ableiten und mögliche Verbesserungsmaßnahmen diskutieren.

Projektinhalte & Projektpartner

  • Literaturstudie (ML/AI-Algorithmen und Lösungen zur Merkmalsextraktion aus zeitlichen Bildreihen etc.)
  • Beobachtung und Analyse der Gießpulverbewegungen in der Kokille einer Stranggießanlage auf der Anlage
  • Kennenlernen des vorhandenen Kokillen-Monitoring (KMON) Messsystems und Prüfung der Bilddatenqualität
  • Entwicklung eines SW-Prototypen für die Quantifizierung der Oberflächenbewegungen des Gießpulvers anhand Bilddaten des bestehenden KMON – Systems
  • Vergleich der Oberflächenbewegungen des Gießpulvers mit Bandoberflächenfehler für unterschiedliche Betriebsbedingungen
  • Diskussion und Zusammenfassung der Ergebnisse

Industry Partners

Advisors

Elmar Rückert

Univ.-Prof. Dr.
Chair of Cyber-Physical-Systems

Christian Bernhard

Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.
Vice-Head of Institute - Secondary Metallurgy and Casting

Susanne Michelic

assoz.Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.Inclusion Metallurgy and Metallographic LabHead of Christian Doppler Laboratory for Inclusion Metallurgy in Advanced Steelmaking
2021-11-30T08:26:42+01:00
Go to Top