浇铸模和用于在浇铸模的侧壁板中的温度检测的测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在浇铸模（1）的侧壁板（3）中的温度检测的测量设备（7）。所述测量设备（7）包括：光纤传感器（9），所述光纤传感器具有被设立用于温度检测的测量区段（13）和被设立用于将电磁辐射传送至所述测量区段（13）并且将电磁辐射从所述测量区段（13）引出的传送区段（15）。此外，该测量设备（7）包括安装件（11），其中所述测量区段（13）的一部分在所述安装件之内延伸，其中所述光纤传感器（9）的测量区段（13）具有光波导，所述光波导具有至少一个光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅以与所述安装件（11）上的参考点（P）的预先给定的间距而布置。本发明专利技术还涉及一种浇铸模。本发明专利技术还涉及一种浇铸模。本发明专利技术还涉及一种浇铸模。

【技术实现步骤摘要】
浇铸模和用于在浇铸模的侧壁板中的温度检测的测量设备


[0001]本专利技术涉及一种用于在浇铸模（Gie
ß
kokille）的侧壁板中的温度检测的测量设备以及具有这样的测量设备的浇铸模。

技术介绍

[0002]在连续铸造金属铸坯（Strang）情况下使用浇铸模。在连续铸造中将金属熔体浇铸（giessen）到铸模（Kokille）中，其中所述金属熔体在铸模的侧壁上凝固成具有已经凝固的铸坯壳和尚为流体的核心的金属铸坯。与将熔体浇铸到铸模中同步地，将部分凝固的铸坯从铸模中取下。铸坯的取下与浇铸如此相协调，使得浇铸液面、也即铸模中的液位基本上保持恒定。
[0003]从铸模中出来的铸坯必须具有已经足够厚的铸坯壳，因为否则的话就会产生壳破裂的危险。此外，还不允许铸坯壳粘附到铸坯壁上。对于稳定的浇铸过程而言尤其决定性的是：足够的冷却和适配于铸模的浇铸速度。为了控制浇铸过程，尤其是监控铸模中的温度分布。对此，例如检测所述铸模的侧壁板的温度，其中所述侧壁板与铸模中的部分凝固的铸坯产生接触。这些温度例如在侧壁板的不同位置处被检测，以便确定在垂直方向和水平方向上的二维温度分布。
[0004]EP 3 424 614 A1公开了将光纤温度传感器装入到铸模中以及公开了具有多个光纤温度传感器的铸模。
[0005]WO 2017/186702 A2公开了一种用于将光波导引入到连续浇铸模的侧壁中的方法。在此，通过引入附加元件而缩小相对应的辅助凹进的横截面，以便为该光波导创建具有更小横截面的凹进。
专利
技术实现思路

[0006]本专利技术所基于的任务是：改进对浇铸模的侧壁板中的温度检测。
[0007]所述任务通过具有根据本专利技术的特征的测量设备和具有根据本专利技术的特征的浇铸模而得以解决。
[0008]本专利技术的有利的构型方案是下文中描述的主题。
[0009]根据本专利技术的用于在浇铸模的侧壁板中的温度检测的测量设备包括：光纤传感器，该光纤传感器具有被设立用于温度检测的测量区段和被设立用于将电磁辐射传送至测量区段并且将电磁辐射从测量区段引出的传送区段（Zuleitabschnitt）；和安装件（Einbauteil），其中该测量区段的一部分在所述安装件之内延伸。光纤传感器的测量区段具有光波导，所述光波导具有至少一个光纤布拉格光栅（Faser
‑
Bragg
‑
Gitter），所述光纤布拉格光栅以与安装件上的参考点的预先给定的间距而布置。
[0010]根据本专利技术的测量设备使得能够通过具有至少一个光纤布拉格光栅的光纤传感器在浇铸模的侧壁板中进行温度检测。这样的光纤传感器尤其是由于例如利用光纤传感器进行的温度测量例如与利用热偶元件进行的温度测量不同地相对于由于电磁场引起的干
扰而言不敏感而适合用于在浇铸模的侧壁板中进行温度测量。干扰电磁场可能例如由电磁搅拌器（英文：mold electromagnetic stirrer（结晶器电磁搅拌器），缩写为MEMS）或者由电磁制动器（英文： electromagnetic brake，缩写为EMB）而造成。电磁搅拌器和电磁制动器越来越频繁地被用于浇铸模，以便对浇铸模中的金属熔体产生影响（einwirken）。
[0011]所述安装件使得光纤传感器能够简单装入到浇铸模的侧壁板中以及将光纤传感器从侧壁板中拆除，其方式为：将该安装件插入到侧壁板中的相对应的板凹进（Plattenausnehmung）中或者将该安装件从该板凹进中取出。由此使得所述光纤传感器尤其是能够再次使用。这是特别有利的，因为光纤传感器的使用寿命通常大于浇铸模的侧壁板的使用寿命。这样的侧壁板必须因此定期地在位于内部的热侧（Hei
ß
seite）上被精铣（Nachfr
ä
sen）以消除磨损现象，并且因此在其厚度对于进一步使用而言不再足够时必须在一定的使用持续时间之后被报废。安装件还有利地保护光纤传感器在其被装入和拆卸时免受机械负荷。
[0012]尤其是该光纤传感器可以具有光波导，该光波导具有多个沿着自身的长度而分布的光纤布拉格光栅。由此，可以有利地同时在侧壁板中的不同位置处检测温度，例如沿着侧壁板的垂直维度或水平维度（Ausdehnung）。因为根据本专利技术所述光纤布拉格光栅分别以与安装件上的参考点的预先给定的间距而布置，这些温度在此在所定义的测量位置处被检测，其中通过光纤布拉格光栅与参考点的间距而给定所述测量位置。所述参考点例如是安装件的如下定位面（Anlagefl
ä
che）的点，其中安装件利用该定位面而贴靠在该侧壁板的支撑面上。
[0013]在根据本专利技术的测量设备的一种构型方案中，该测量设备具有密封元件，该密封元件布置在安装件的外表面上。通过该密封元件而可以有利地将在侧壁板中的用于安装件的装入位置密封以便保护光纤传感器免受湿气和脏污。
[0014]在根据本专利技术的测量设备的另一构型方案中，该安装件具有引导通道，在该引导通道中布置光纤传感器的测量区段的在该安装件之内延伸的部分。由此将光纤传感器的测量区段稳定化并定位在安装件之内。
[0015]在根据本专利技术的测量设备的另一种构型方案中，光纤传感器的测量区段通过粘合剂与安装件粘接。粘合剂例如完全填满该引导通道的引导通道壁与光纤传感器的测量区段之间的中间间隙。更准确而言，该测量区段具有保护小管（Schutzkan
ü
le），在该保护小管中布置测量区段的光波导并且该保护小管是与安装件粘接的。与安装件的粘接使得同样在该安装件之内的光纤传感器的测量区段稳定化。通过填满引导通道的引导通道壁与光纤传感器的测量区段之间的中间间隙还有利地实现了安装件相对于湿气和脏污侵入的密封性。
[0016]在根据本专利技术的测量设备的其他构型方案中，由塑料或金属制成该安装件。由塑料制成安装件有利地使得能够简单且低成本地制造该安装件。由金属制成安装件有利地使得能够特别稳定地实施该安装件。
[0017]在根据本专利技术的测量设备的其他构型中，传送区段的一部分在该安装件之内延伸，并且该传送区段和测量区段在安装件之内彼此连接，也即：在该安装件之内布置传送区段和测量区段的连接点。由此，尤其是有利地通过该安装件而保护并稳定化该连接点。在该安装件之内延伸的传送区段的部分在此也优选地布置在引导通道中并且与测量区段类似地与安装件粘接。
[0018]在根据本专利技术的测量设备的其他构型方案中，光纤传感器在安装件之内弯曲地延伸。由此，能够尤其是实现光纤传感器在该安装件之内的偏转（Umlenkung）。
[0019]在根据本专利技术的用于制造根据本专利技术的测量设备的方法中，该安装件利用3D打印而制成或者作为车削件、铣削件或焊接件由塑料或金属制成。
[0020]根据本专利技术的浇铸模包括至少一个根据本专利技术的测量设备和至少一个侧壁板，所述侧壁板具有至少一个板凹进和与该板凹进连接的测量通道，其中，在该板凹进中布置测量设备的安装件，其中在该测量通道中布置测量设备的光纤传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于在浇铸模（1）的侧壁板（3）中的温度检测的测量设备（7），其中所述测量设备（7）包括：
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光纤传感器（9），所述光纤传感器具有被设立用于温度检测的测量区段（13）和被设立用于将电磁辐射传送至所述测量区段（13）并且将电磁辐射从所述测量区段（13）引出的传送区段（15）；和
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安装件（11），其中所述测量区段（13）的一部分在所述安装件之内延伸，其中
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所述光纤传感器（9）的所述测量区段（13）具有光波导，所述光波导具有至少一个光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅以与所述安装件（11）上的参考点（P）的预先给定的间距而布置。2.根据权利要求1所述的测量设备（7），所述测量设备具有密封元件（21），所述密封元件被布置在所述安装件（11）的外表面上。3.根据权利要求1或2所述的测量设备（7），其中所述安装件（11）具有引导通道（19），在所述引导通道中布置所述光纤传感器（9）的所述测量区段（13）的在所述安装件（11）之内延伸的部分。4.根据权利要求3所述的测量设备（7），其中所述光纤传感器（9）的所述测量区段（13）通过粘合剂与所述安装件（11）粘接。5.根据权利要求4所述的测量设备（7），其中所述粘合剂完全填满所述引导通道（19）的引导通道壁与所述光纤传感器（9）的所述测量区段（13）之间的中间间隙。6.根据权利要求1或2所述的测量设备（7），其中所述传送区段（15）的一部分在所述安装件（11）之内延伸，并且所述传送区段（15）和所述测量区段（13）在所述安装件（11）之内彼此连接。7.根据权利要求1或2所述的测量设备（7），其中所述光纤传感器（9）在所述安装件（11）之内弯曲地延伸。8.浇铸模（1），所述浇铸模包括：
‑ꢀ
至少一个根据权利要求1至7其中任一项所述的测量设备（7）；和
‑ꢀ
至少一个侧壁板（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：首要金属科技奥地利有限责任公司，
类型：新型
国别省市：