[发明专利]用于调节在连铸设备的铸模中的浇注液面的高度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节在连铸设备的铸模中的浇注液面的高度的方法。

背景技术

在金属坯的连铸中大多将液态金属从浇注桶经由暗管(Schattenrohr)导引到中间容器(中间罐(Tundish))中。液态金属然后从中间容器经由浇注管到达铸模中。在铸模的下端处然后使浇注的坯排出并且借助于坯引导部从竖直线偏转到水平线中。

在此重要的是，将铸模中的液态金属保持在限定的浇注液面高度(Giessspiegelhoehe)上，以便能够高质量地实施连铸过程。对此大多允许一定的高度范围，在铸模中的浇注液面允许处于该范围内。从中间容器流出到浇注管中可包括一塞子，其布置在阀座中并且可通过它的抬起或下降来影响液态金属的体积流量。塞子位置通过运动元件来影响，运动元件由调节器来操控，以获得限定的体积流量。

在调节在浇注管中所希望的恒定的体积流量时塞子的未知的传递函数是干扰量；也就是说当将塞子抬起或降下限定的数值时液态金属的体积流量如何变化本身未知。在此由此产生该问题，即当由于堵塞或者由于腐蚀在流出口中在塞子座处发生变化时传递函数如何变化未知。堵塞说明在浇注管中或在塞子处的材料的结块；由此必须进一步拉起塞子，以实现相同的金属体积流量。另一方面侵蚀性的过程侵蚀塞子的材料，使得对于一些钢种类必须持续使塞子进一步移动，以获得相同的金属体积流量。如果不期望地出现突然的断裂或破碎，导致在液态金属的体积流量中的相应的变化并且因此导致在铸模中的浇注液面波动。液态金属到铸模中的体积流量的调节对于未知的传递函数、也就是说对于未知的塞子特性曲线大多仅可利用调节器的较小的加强来调整，因此防止不稳定性。较小的加强然而降低浇注液面波动的可调整性(Ausregelbarkeit)。

由文件DE 10 2009 057 861 A1已知为了快速调节体积流量在浇注管内使用用于体积流量的测量仪。因此可实现相对快速地调节体积流量。一解决方案证明为有利的用于体积流量的传感器，其在文件WO 00/58695 A1中来说明。这里使用磁场，以便快速且精确地确定体积流量。借助于此处所说明的传感器可在十分之一秒范围中实现测量值检测；分辨率也非常精确，从而可精确地检测实际的体积流量。

除了到铸模中的液态金属的体积流量的恒定调节之外另一问题在于，在铸模中自己还产生液态金属的流动效应，其使难以将在铸模中限定的浇注高度维持稳定。此外，只要其还没有固化，所浇注的坯的特性是浇注液面保持恒定的潜在干扰源。

干扰量一方面是在坯导辊之间的坯的动态鼓起、也就是说所谓的隆起(Bulging)。由此产生泵效应和接下来的浇注液面波动。另一方面由此产生干扰影响，即在铸模表面上构造有波，其由液态金属注入铸模中引起。这些波对于在铸模中的测量仪在波通过测量部位时假装有浇注液面波动、即虚假的浇注液面高度的变化，其并不存在。

虽然由文件DE 10 2008 060 032 A1像这样已知检测在铸模中的浇注液面高度，为此在这里应用光波导，其布置在铸模中。温度测量例如利用纤维-布拉格-光栅方法实现。

尽管就此而言已知有利于在铸模中的浇注液面高度保持恒定的孤立的措施，然而将这些措施提供到一环境中使得可总体上改善调节结果一如既往地成问题。

发明内容

因此本发明目的在于提出一种用于调节在连铸设备的铸模中的浇注液面的高度的方法，其以改善的效率出众，也就是说应提出一种方法，利用该方法即使在所提及的影响量的情况下也能将浇注液面高度尽可能稳定地且尽可能恒定地保持在规定的值上或保持在规定的范围中。

该目的通过本发明的解决方案特征在于，液态金属从浇注桶或中间容器经由至少一个浇注管流到铸模中，其中，从浇注桶或中间容器到铸模中的液态金属的体积流量可由控制元件(塞子)来控制，其中，从浇注桶或中间容器流到铸模中的液态金属的体积流量由流量传感器测量为实际体积流量，其中，根据额定值的规定并且在考虑所测量的实际体积流量的情况下在第一调节回路中利用第一调节器来调节体积流量，其中，第一调节器作用于控制元件，其中，根据额定值或额定范围的规定并且在考虑浇注液面的实际高度的情况下在第二调节回路中利用第二调节器来调节在铸模中的浇注液面的高度，其中，第二调节器给第一调节回路规定体积流量的额定值，其中，通过在铸模的一定数目的周缘部位处来检测关于铸模的高度的温度变化过程并且在确定浇注液面的有效高度时以所测量的温度变化过程为基础，浇注液面的实际高度的测定在考虑在浇注液面上的驻波(其通过液态金属流入铸模中构造在浇注液面上)的情况下实现。