用于加工液态的金属材料的铸模制造技术

本发明专利技术涉及一种用于加工液态的金属材料的铸模，其具有壁，在壁中布置有至少一个用于获取铸模的至少一部分的温度和/或膨胀的传感元件。为了使能够以成本有利的方式安装用于铸模的有效的监控元件，本发明专利技术设置成，传感元件(2)包括至少一个光波导，其布置在铸模的壁(1)中的槽(3)中，其中，光波导(2)贴靠在槽(3)的槽底(4)中，并且其中，槽(3)的未由光波导(2)填充的空间至少很大程度上、优选地完全地利用填充件(5)来封闭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于加工液态的金属材料的铸模(Kokille)，其具有壁，在壁中布置有至少一个用于获取铸模的至少一部分的温度和/或膨胀的传感元件。
技术介绍
例如在文件DE 35 41 445 Al中公开了该类型的铸模。在此，借助于热元件在用于液态的金属的连铸模中实现局部的温度测量。该温度测量元件实施为探针(Sonde)，其调整熔融物的铸造液面的位置和铸模中的其它参数。文件WO 2004/082869 Al公开了一种类似的解决方案。在此，也使用用于获得铸模温度的热元件。此外，文件DE 34 36 331 Al显示了一种用于借助于热元件(其热电偶丝布置在铸模的金属壁的孔中)测量连铸模中的温度的装置。还已知应用用于测量温度的光波导。为此在文件US 4，823，166中说明了原理和细节。在此，用于测量温度的光波导以该形式应用，即例如在金属管中引导玻璃纤维并且然后将金属管固定在介质或构件中，在其中或在其处可测量温度。为了能够执行准确的测量，必需的是，光波导或围绕光波导的金属管紧密地贴靠在构件或介质处，即尽可能无(绝缘的)空气间隙。当经由光波导应在铸模中确定温度时， 这尤其适用。为此，可将槽或开口(khlitz)铣入铸模、尤其铸模背面中，光波导被安置在其中。在此有问题的是，可仅仅困难地保证光波导或围绕它的金属管紧密地贴靠在开口或槽底中，使得确保在槽或开口底与光波导或金属管之间可靠的热传递。
技术实现思路
本专利技术目的在于这样改进开头提及的类型的铸模，使得解决所提及的问题。相应地，应提供铸模的设计方案，利用其使能够以成本有利的方式安装用于铸模的有效的监控元件。在此，铸模的温度的连续的且精确的监控应是可能的，其可成本有利地实现。该目的通过本专利技术的解决方案特征在于，传感元件包括至少一个光波导，其布置在铸模的壁中的槽中，其中，光波导贴靠在槽的槽底中，并且其中，槽的未由光波导填充的空间至少很大程度上、优选地完全地利用填充件(FUllstUck)来封闭。在此，光波导可布置在围绕它的管中。为了也可测量铸模的壁的膨胀，根据改进方案设置成，光波导或围绕它的管与槽底固定地连接。优选地，槽加(einarbeiten)在背对壁的热侧的侧面处。优选地，冷却通道邻接到背对壁的热侧的、设有槽的侧面处。优选地，填充件由金属或塑料构成。其可构造成刚好匹配于槽的形状。在此，本专利技术的特定的设计方案设置成，通过将填充件的材料浇注(Vergiessen)或喷注(Spritzen)到槽中产生填充件。由此，使构成填充件的材料可浇注(在金属的情况中)或者可喷注(在塑料的情况中)，并且那么将其浇注或喷注到槽(光波导必要时连同管被插入其中)中。背对壁的热侧的、设有槽的侧面连同布置在槽中的填充件可设有覆层，其中，该覆层优选地由金属的或者有机的材料构成。有利地，覆层平地且连续地覆盖壁和填充件。金属的覆层可电镀地施加到壁上。在铸模的壁的至少一个端侧处最终可加有槽或开口，其宽度至少对应于光波导的直径。由此，可明显简化光波导在铸模壁中的装配。因此，光波导或围绕它的金属管即被放置到铸模壁中的槽或开口中并且利用填充件刚好匹配地固定在槽或开口中。优选地由金属构成的填充件也可由其它材料构成。为了保证没有水从水箱出来朝向测量平面渗入槽中，在引入填充件之后，整个水侧或冷却侧可金属地或者还有机地如所提及的那样来涂覆。如果打算将光波导曲折状地引入铸模板的背面中，那么铸模板在上面的和下面的端侧处获得所提及的开口，其宽度至少对应于光波导或金属管的直径并且其长度至少对应于光波导或金属管的拱形(Bogen)的弯曲半径的两倍。光波导或金属管(来自槽或开口) 被转向直至180°到该开口中，以便然后又可浸入下一个槽中。该开口的密封通过密封的盖板(Verschlussplatte)或者通过密封的覆层实现。这种将光波导引入铸模板的背面中或铸模管中使其成为可能，即光波导或金属管经由槽的几何形状跟随热侧的轮廓，从而该结构形式也可用于薄板坯设备和板坯或板坯拱形设备(Brammen-Bogenanlage)的漏斗式铸模(Trichterkokille)以及单件式和两件式的块坯或梁坯(Beam Blank)铸模。附图说明在附图中示出了本专利技术的实施例。其中图1显示了板坯铸模的壁的透视图，图2显示了根据图1的壁的截段的正视图，图3显示了穿过根据图2的壁的剖面A-B以及图4显示了根据图3的放大部“X”。具体实施例方式在图1和图2中可看出连铸模的壁1。壁1的热侧6与背对的侧面7相面对，其可在图1中看出；在图2中可辨识出背对的侧面7。在壁1中曲折状地安置有光波导2。经由光波导2可能获得沿着导体的温度分布，如下面所详细解释的那样。光波导2由基础纤维(Grundfaser)构成，其具有在大约100至150 μ m之间的范围中的厚度。如果光波导布置在套管中，那么其具有至少大约800至2000 μ m的直径。在此，光波导或其基础纤维(其可在带有或不带有套管的情况下被使用)可无问题地承受温度直至600°C持续负载。通过光波导2的曲折状地安置可良好地在温度分布方面监控壁1的面。从根据图3的剖面图以及从根据图4的放大的图示中可看出光波导2 (带有或者不带有套管)的具体的布置。由此，将槽3铣入铸模的壁1的背对的侧面7中。光波导2插入直至槽底4中。为了其在此保留并且具有与壁1的周围的材料的良好的接触，将填充件5插入槽3中，从而光波导2被保持就位。为了使光波导2在壁1中相对于冷却水密封，在背对的侧面7上施加有覆层8。在此可以是电镀地产生的层，例如由镍或铜构成。如果光波导2 (如在该实施例中所设置的那样)应被曲折状地安置，那么在壁的端侧9中的开口 10(对此参见图1)证实可形。该开口略宽于光波导2(必要时连同套管)的直径，并且略长于光波导的拱形的弯曲半径的二倍。相应地，在将光波导2安置到槽3中时可将导体从槽中引出、弯曲180°并且引入邻近槽中，以便产生曲折状的走向。为了密封地闭合在端侧9中的开口 10，可设置有盖板11。为了提高信号传递的稳健性，经由所谓的透镜插头(Linsenstecker)将光波从铸模引导至评估单元(参见下面)。作为温度传感器的组成部分起作用的玻璃纤维与未示出的温度获取系统相连接。 借助于获取系统产生激光，其被输入光波导2中。借助于获取系统将由光波导纤维2收集的数据换算成温度，并且与不同的测量点相关联。评估例如可根据所谓的纤维布拉格光栅方法(FBG方法)来实现。在此，使用合适的光波导，其压印得到带有折射指数的周期性变化的测量部位或带有这样的变化的光栅。折射指数的该周期性变化导致，根据针对一定的波长的周期性，光波导在测量部位处示出介电的镜面。通过在一点处的温度变化来改变布拉格波长，其中，刚好其被反射。不满足布拉格条件的光基本上不显著受布拉格光栅影响。 那么，不同的测量部位的不同的信号可由于运行时间差别而彼此相区别。这种纤维布拉格光栅的详细结构以及相应的评估单元是普遍已知的。通过压印的测量部位的数量给定局部分辨率的精度。测量部位的大小例如可处于Imm至5mm的范围中。备选地，为了测量温度也可应用“光频域反射测量”方法(0FDR方法)或者“光时域反射测量”方法(0TDR方法)。该方法基于纤维光学的拉曼反向散射的原理，其中利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·费勒曼，T·兰贝尔蒂，B·巴茨，D·里夫图希特，
申请(专利权)人：SMS西马格股份公司，
类型：发明
国别省市：