用于确定连铸坯中凝固末端的位置的方法和装置制造方法及图纸

用于在对液体金属尤其是钢材料进行连续铸造时确定凝固末端（１ａ）在连铸坯（１）中的位置的一种方法和一种装置，这种方法和装置可产生更为精确的结果，方法是：通过在固定式或者可调节式支撑辊对（７ａ）上的力信号和／或位移信号（１０）对调节的工艺参数进行间接测量，以此间接测量出每个长度单位的或者在整个连铸坯长度范围内的心部液体体积，并且根据这些测量值完成凝固末端（１ａ）的当前位置的模型计算（１５），而后据此对变化的铸造参数进行连续匹配。

【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方法和一种装置，它们用于在对液体金属尤其是液体钢材料进行连续铸造时确定连铸坯中凝固末端(Sumpfspitze)的位置，其中在连续铸造结晶器中作为钢坯、钢锭、初轧坯、预轧型材、薄板坯或板坯坯件生产的连铸坯在支撑辊区段中导引、冷却并且通过支撑辊区段与被驱动的支撑辊对一起被拉出。在按照连续铸造法生产前述长形产品时，对浇铸的预制材料的内部质量提出很高的要求。在整个连铸坯横断面内尽可能均匀分配合金元素而且没有出现有害的偏析现象，这一点具有重要意义。这里的偏析现象可能出现在连铸坯中心及内部裂纹中。已知一种电磁搅拌法，其中如果期望搅拌器的作用应该到达液态的心部熔液，这样的连铸搅拌器在最终凝固区起作用，并由此取决于凝固末端位置。因为凝固末端位置未知或者不确定，所以在任何情况下该装置可以沿连铸坯移动方向移动都是有必要的。此外，还已知这种所谓的轻压下方法(Soft-Reduction-Verfahren)，使用这种方法时，在最终凝固区减小连铸坯的厚度，以此将富集合金元素的残余熔液往回挤压。这些已知的方法旨在使心部熔液滚动或挤出。因此有必要尽可能准确确定凝固末端的长度。与此相关联的是，过去已经在重要的数据如铸造速度、冷却水量、钢的类型或进钢温度的基础上建立了一个计算模型。计算模型的精度取决于所提供的这些工艺数据有多大的可靠性以及未模型化的工艺参数产生何种影响。此外，还要考虑到连铸坯的物理性能的变化或其它工艺参量的变化。一个完全固化的连铸坯与一个仅仅局部固化的连铸坯在弹塑性性能方面是有区别的。同样，也有其它确定凝固程度的方法可供使用，如通过连续铸造机的支撑辊系统产生的连铸坯的拔出力以及在扇形辊或驱动辊上测量支承力(EP 1 193 007 A1)。本专利技术以此任务为基础，即与所有已知的方法相比，更加精确地确定连铸坯中凝固末端的位置。按照本专利技术，所提出的任务通过此方法得以解决，即通过在固定式或者可调节式单个支撑辊或者固定式或可调节式支撑辊对组上的力信号和/或位移信号来直接测量出调节的工艺参数，以此对每个长度单位的心部液体体积的可移动量进行间接测量，并且根据这些测量值完成凝固末端的当前位置的模型计算，据此不断对变化的铸造参数进行匹配。在沿着从连铸结晶器下方的区域一直到连铸坯完全固化的最大理论点的连铸坯导向装置的不同点上，铸造条件通常保持恒定，与此同时，通过支撑辊区段或者单个支撑辊或者其它元件的有针对性的运动来探测到液体体积的变化或移动，前述原理就建立在此基础上。在此，尤其可以确定，连铸坯是在一个特定的时刻在特定的地方还有一个液心、还是具有较低程度或较高程度的部分凝固、或是已完全固化。在本专利技术的改进方案中，测量信号以连铸坯厚度的局部变化为基础。该措施在许多应用情况下都很有优势在涉及用于板坯、钢锭和钢坯连铸坯的锭模时，可以由一个或多个驱动辊在一个部分凝固的连铸坯范围内的移动来指示锭模厚度的局部变化。对于CSP设备(致密带坯)、带有区段结构类型的驱动机架的钢坯连铸机以及板坯浇铸机(带有Cyberlink区段)来说，可以通过支撑辊区段(无独立调节的驱动辊)以足够的速度在部分凝固的连铸坯的范围内进行的运动指示锭模厚度的变化。对板坯连铸机而言，锭模厚度的变化通过一个区段(带有独立调节的单个驱动辊)以足够的速度在部分凝固的连铸坯的范围内进行的运动显示出液心体积的位移。通过下列方法对另一个铸造参数加以考虑，也就是测量信号以在连铸结晶器前面的一个中间容器中堵头位置或滑块位置的变化为基础。堵头位置的变化同样引起体积位移(Volumenverschiebung)，而体积位移是可以探测的。测量信号以连铸结晶器中的熔池液面的变化为基础，由此产生了另一种测量方案。通过这种措施同样可以指示体积位移。此外，在中间容器与连铸结晶器之间的液体金属的体积供给会有变化，测量信号以这种变化的反作用为基础。由此就会产生相应的对连铸坯及铸造池的反作用。在此如此对体积位移进行间接测量，即测量信号以在支撑辊对或者支撑辊区段侧之间的夹紧力的变化为基础。在此可以推断出体积位移，尽管支撑辊区段或者支撑辊对并没有主动参与心液体积的位移。另一种改进方案是，根据模型计算对一个支撑辊区段或者一个已调节的支撑辊进行自动调节。由此就可以对变化的铸造参数进行前述匹配。对作为对调节活动的反作用的测量结果进行充分利用，其表现形式是，采取一定方向上的位置变化或力的变化的次序，此方向是指在连铸坯上统一的从下到上或相反的系统方向。这种用于确定凝固末端在由液体金属、尤其由液体钢材料制成的连铸坯中的位置的装置，以一种已经得到公开的中间容器为基础，它带有一个用于钢坯、钢锭、初轧坯、预轧型材、薄板坯或连铸板坯锭模的连铸结晶器以及带有被驱动的支撑辊的支撑辊区段或辊对。按照本专利技术，所提出的任务通过此方法得以解决，即在中间容器上、在连铸结晶器中、在支撑辊区段或可调节式空转的或被驱动的单个支撑辊的液压活塞-液压缸-单元中设置了信号发送器，这些信号发送器与一个中央存储器和计算器单元保持连接，并且在其中对测量结果进行处理，并且使用模型计算以测定在内部仍为液态的连铸坯的心液体积的当前位置。由此就提供了用于间接测量铸造参数及直接完成模型计算的手段。在本装置的改进方案中，一个未配备独立调节的、被驱动的单个支撑辊的支撑辊区段在松动侧根据空间上及时间上的凝固末端的位置和宽度在下面或上面借助于两个在连铸坯移动方向上间隔开的活塞-液压缸-单元调节到与连铸坯移动方向倾斜。另一种改进方案产生于以下方法，作为对有关的支撑辊区段进行调节的补充，根据空间上及时间上的连铸坯液心的位置和宽度借助于一个活塞-液压缸-单元对独立调节的被驱动的支撑辊对在松动侧进行调节。由此可以通过从反应到非反应的过渡对凝固末端进行定位。在附图中对本专利技术的实施例进行描述，根据这些实施例对本方法进行了详细说明。附图示出附图说明图1示出了带有信号发送器的板坯连铸机的侧视图2A示出了支撑辊区段、带有液体心部及凝固末端的连铸坯，无独立调节的驱动辊；图2B示出了支撑辊区段在松动侧的自由度；图3A示出了支撑辊区段、带有液体心部及凝固末端的连铸坯，具有独立调节的驱动辊；图3B示出了带驱动辊的支撑辊区段在松动侧的自由度；图4示出了一个在部分凝固的连铸坯上带有或者不带驱动机构的单个支撑辊；以及图5示出了一个未被驱动的或者被驱动的单个支撑辊的自由度，支撑辊单独及支撑辊组合。按图1的板坯连铸机用作解释确定凝固末端1a在连铸坯1中的当前位置的方法的基础。液体钢材料从一个浇铸桶2受控制地排放到一个中间容器3中，钢材料从这个中间容器流入一个连铸结晶器4中。锭模4a可以是钢坯、钢锭、初轧坯、预压型材、薄板坯或连铸板坯锭模。浇铸的连铸坯1穿过支撑辊区段5且穿过二次冷却区，此冷却区其实就是不带调整部件的支撑辊区段5b。紧跟着这个支撑辊区段5的是其它的支撑辊区段5，它们相对于水平线呈弧形分布。这些支撑辊区段5可以设计为不同造型。其中，借助于驱动的支撑辊对6、单个支撑辊6a来输送连铸坯1，这些支撑辊可以调节、驱动或者不驱动。支撑辊对6同样形成支撑辊组7(图2A和2B)或者支撑辊对7a。此外，通过不同的堵头位置8可以对液体钢材料的流量进行调节。在此调节连铸结晶器4中的熔池液位9。所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在对液体金属、尤其是对液体钢材料进行连续浇铸时确定凝固末端（１ａ）在连铸坯（１）中的位置的方法，其中，在连铸结晶器（４）中作为钢坯、钢锭、初轧坯、预轧型材、薄板坯或板坯坯件生产的连铸坯（１）在支撑辊区段（５）中导引、冷却并且通过具有驱动的支撑辊对（６）的支撑辊区段（５）拉出，其特征在于，通过在固定式或者可调节式单个支撑辊（６ａ）上或者在固定式或可调节式支撑辊对（７ａ）组（７）上的力信号和／或位移信号（１０）来直接测量出调节的工艺参数，以此对每个长度单位的心部液体体积的可位移量进行间接测量，并且根据这些测量值完成凝固末端（１ａ）的当前位置的模型计算（１５），而后据此对变化的铸造参数进行连续匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-1-20 10 2004 002 783.81.用于在对液体金属、尤其是对液体钢材料进行连续浇铸时确定凝固末端(1a)在连铸坯(1)中的位置的方法，其中，在连铸结晶器(4)中作为钢坯、钢锭、初轧坯、预轧型材、薄板坯或板坯坯件生产的连铸坯(1)在支撑辊区段(5)中导引、冷却并且通过具有驱动的支撑辊对(6)的支撑辊区段(5)拉出，其特征在于，通过在固定式或者可调节式单个支撑辊(6a)上或者在固定式或可调节式支撑辊对(7a)组(7)上的力信号和/或位移信号(10)来直接测量出调节的工艺参数，以此对每个长度单位的心部液体体积的可位移量进行间接测量，并且根据这些测量值完成凝固末端(1a)的当前位置的模型计算(15)，而后据此对变化的铸造参数进行连续匹配。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，测量信号以连铸坯厚度(1b)的局部变化为基础。3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，测量信号以在连铸结晶器(4)之前的一个中间容器(3)中的堵头位置(8)或滑块位置的变化为基础。4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，测量信号以连铸结晶器(4)中的熔池液面(9)的变化为基础。5.按权利要求1到4中的任一项所述的方法，其特征在于，测量信号以中间容器(3)和连铸结晶器(4)之间的液体金属的变化的体积供给的反作用为基础。6.按权利要求1到5中的任一项所述的方法，其特征在于，测量信号以支撑辊对(7a)或者支撑辊区段侧面(5a)之间的夹紧力的变化为基础。7.按权利要求1到6中的任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：A维耶，A吉尔根索恩，
申请(专利权)人：SMS迪马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]