[发明专利]用于确定铸造金属产品的火口端位置的方法

说明书

一种用于确定铸造金属产品在其浇铸期间的火口端位置的方法，所述火口端位置是铸造金属产品变得完全凝固的位置。本发明还涉及一种连续浇铸方法和一种连续浇铸机。

本发明涉及用于确定铸造金属产品的火口端位置的方法、金属产品的浇铸方法以及连铸机。

如图1中所示，连续浇铸机11或连铸机包括：中间包12，该中间包12用于容纳来自钢包的熔融金属；模具13，该模具13用于容纳来自中间包的金属流并将金属成形为浇铸产品1，例如板坯；以及多个辊14，所述多个辊14用于在金属产品凝固时对金属产品进行运输和/或成形。板坯1在其离开模具时具有熔融的芯，并且在板坯被辊沿着行进路径传递至输出端15时，该芯凝固，在输出端15处板坯被切断或被进一步加工。板坯完全凝固的时刻称为火口端16或固体池端。

了解火口端的位置对于浇铸设备的正常运行是必不可少的。的确，如果板坯在其离开设备时未完全凝固，则可能由于产品的显著隆起而导致浇铸设备停工。此外，由于该火口端位置主要取决于浇铸工艺参数，并且特别取决于浇铸速度，因此通过了解火口端位置，可以精确地监控浇铸速度并因此提高生产率。这对于应用所谓的动态软压下方法也是重要的，该方法包括根据铸坯的凝固状态对铸坯施加限定的压力，以减少浇铸板坯的中心偏析和孔隙率。

文件US 2018 0161831A1描述了一种监控方法，其中成对的载荷传感器位于支撑每个辊的两个轴承中的一个轴承的壳体上或位于该壳体内，以计算相邻辊的载荷之间的差。一旦该差小于阈值，便到达火口端。该方法意味着仅在更换辊时引入传感器，并且如果传感器发生故障，则必须停止设备并移除整个区段，以更换相关的辊和传感器。

文件JP 2013 123739A描述了一种方法，其中位移传感器安置在支撑辊的至少一个上区段的入口侧和出口侧上，并在铸件在下方行进时测量所述区段的位移。当测得的位移大于或等于0.1mm时，铸件被认为完全凝固。该方法是不精确的，0.1mm的位移难以检测并且容易受到产品中的缺陷尤其是平整度缺陷的影响。

文件JP 09 225611A描述了一种方法，其中通过将应变仪粘贴在辊轴承座的下端处来检测火口端。该方法意味着仅在更换辊时才引入传感器，并且如果传感器发生故障，则必须停止设备并移除整个区段，以更换相关的辊和传感器。

因此，需要一种用于确定铸造金属产品的火口端位置的方法，该方法是精确的并且可以容易地实施于铸件而无需高水平的维护。

该问题通过一种用于确定铸造金属产品在其浇铸期间的火口端位置的方法来解决，所述火口端位置是铸造金属产品变得完全凝固的位置，所述方法包括以下步骤：

a.在连续浇铸机中浇铸熔融金属，该连续浇铸机包括支承分别位于铸造金属产品上方和下方的辊的数个上区段框架和下区段框架，

b.估算连续浇铸机内的金属产品变得完全凝固的位置P_est，

c.至少测量所估算的位置P_est的最接近的上区段框架的弯曲，

d.基于所测得的弯曲来计算火口端的位置P_mes。

根据本发明的方法还可以包括单独考虑或根据所有可能的技术组合考虑的以下可选特征：

-至少对最接近的上区段框架的两端测量弯曲。

-利用模型对连续浇铸机内的金属产品变得完全凝固的位置P_est进行估算。

本发明还涉及一种以浇铸速度S浇铸金属产品的方法，根据通过如前所述的方法确定的火口端位置来监控所述浇铸速度S。可以对浇铸速度S进行监控，以使火口端位置与连续浇铸机的输出端之间的距离最小。金属产品的浇铸可以包括将动态软压下施加于金属产品，以及监控浇铸速度以在到达火口端位置之前将所述动态软压下施加于金属产品。

本发明还涉及一种用于浇铸金属产品的连铸机，所述连铸机包括：