專利名稱：在鋼連鑄時識別鋼坯斷裂危險的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在具有寬側(cè)板和窄側(cè)板的連鑄結(jié)晶器中連鑄鋼時利用測量傳感器識 別因鋼坯翅邊形成而斷裂的危險的裝置，該測量傳感器給計算裝置提供測量信號。
背景技術(shù)：
為了在鋼連鑄用連鑄結(jié)晶器中避免因形成翅邊而引起鑄坯開裂，目前采用熱偶， 其沒有安置在結(jié)晶器的窄側(cè)板的緊鄰棱邊區(qū)域內(nèi)。在結(jié)晶器寬側(cè)板上也設(shè)有熱偶。借助熱 偶，只能以不夠高的精度勉強提前識別翅邊形成。在成功的應(yīng)用當中，作為應(yīng)對手段執(zhí)行鑄 造提前中止，以避免有危險的鑄坯開裂。在此情況下，將評估線路插頭對溫度測量的影響。 為此，測量結(jié)果不對應(yīng)翅邊本身，而是對應(yīng)由此產(chǎn)生的無法繼續(xù)輸送鑄坯的作用。由翅邊形成所引起的斷裂的特點是鋼水泄漏并且將通過此措施來避免。但被認為 是不利的是，鑄造提前中止帶來殘余鑄坯的費力送走。DE10108730A1公開一種用于通過其測量信號被發(fā)送給計算裝置的測量傳感器來 識別在連鑄結(jié)晶器中的鋼坯斷裂危險的裝置，所述測量傳感器圍繞連鑄結(jié)晶器分布在至少 兩個且優(yōu)選是四個相互間隔的且垂直于輸送方向的溫度測量平面內(nèi)。至少其中一個溫度測量平面布置在沿輸送方向首先經(jīng)過的上半個連鑄結(jié)晶器中， 并且至少其中一個溫度測量平面設(shè)置在沿輸送方向經(jīng)過的下半個連鑄結(jié)晶器中。第一溫度 測量平面布置在在連鑄結(jié)晶器中在穩(wěn)定澆鑄時預(yù)期的結(jié)晶器熱側(cè)最高溫度附近或者在該 平面的下方。DE10108730A1同樣給出一種方法，借此應(yīng)監(jiān)測連鑄結(jié)晶器中的鋼的連鑄，在這里， 在至少兩個沿輸送方向相互間隔的溫度測量平面內(nèi)，借助設(shè)置在該連鑄結(jié)晶器內(nèi)的各溫度 測量平面內(nèi)的測量傳感器來測量在各溫度測量平面內(nèi)存在的溫度變化過程，并且當存在不 同的準則時，發(fā)出指明鋼坯斷裂危險的緊急信號。翅邊形成也屬于這些故障。在此情況下假 定，因為在構(gòu)成結(jié)晶器的坯殼壁的窄側(cè)板和寬側(cè)板之間的區(qū)域內(nèi)有更大的間隙，尚為液態(tài) 的鋼流入該區(qū)域中。隨后凝固的鋼構(gòu)成所謂的翅邊或鋼舌，其機械摩擦在繼續(xù)送出鑄坯時 造成傳遞附加力至所形成的坯殼壁。在此情況下，被楔住的鑄坯殼可能開裂(出水)，或者 被相鄰的部分帶走。雖然在裂縫上方的坯殼長大，但，在后述區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)坯殼抬離開結(jié)晶器 板。此時，結(jié)晶器內(nèi)的溫度分布偏離了無故障的澆鑄作業(yè)。如果在無故障的澆鑄作業(yè)中在 熱熔液流入時鋼水到達器壁銅板，則局部溫度值增大。在真正的澆鑄過程開始后，從在結(jié)晶 器內(nèi)的靠近注入?yún)^(qū)的上方的溫度測量平面開始的溫度提高持續(xù)到取決于工藝的溫度水平。可是，當結(jié)晶器裝滿時鋼水因構(gòu)成窄側(cè)面的壁板和構(gòu)成寬側(cè)面的壁板之間的間隙 而流入，于是因在那里形成翅邊而局部阻礙或阻擋了鋼坯送出。在上方的溫度測量平面內(nèi) 測量的溫度因鋼坯的這種異常明顯增長而甚至降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是改善用于識別因鋼坯翅邊形成而斷裂的危險的已知裝置，從而可以在出現(xiàn)翅邊之前最佳且提前地進行識別。根據(jù)本發(fā)明，在上述類型的裝置中如此完成該任務(wù)，第一測量傳感器設(shè)置在朝向 連鑄結(jié)晶器寬側(cè)板的鄰接區(qū)域內(nèi)的窄側(cè)板的緊鄰棱邊區(qū)域中。通過在該結(jié)晶器窄側(cè)面的棱邊區(qū)域內(nèi)安裝附加的熱偶，將顯著提高翅邊形成的預(yù) 測精度，而且還識別出在早許多的狀態(tài)下的缺陷。附加的熱偶安裝在寬側(cè)板的對接區(qū)域內(nèi)， 離窄側(cè)板棱邊很近，因而允許位置精確地測量溫度。由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中得到有利的改進方案。有利地規(guī)定了，第一測量傳感器離在朝向?qū)拏?cè)板的鄰接區(qū)域內(nèi)的窄側(cè)板棱邊有15 毫米或更小的距離地安置在該窄側(cè)板的外表面中。這樣的實施方式也是有利的，根據(jù)該實施方式，第一測量傳感器在朝向?qū)拏?cè)板的 鄰接區(qū)域內(nèi)被傾斜安裝在從該窄側(cè)板的外表面開始延伸的多個孔中。通過這種布置形式， 可以為熱偶測量提供額外的安裝空間，同時實現(xiàn)測量傳感器和板棱邊之間的很小的間距。 這些孔例如如此形成，具有相同角度的原有的凹面使板表面做好了開設(shè)所述孔和熱偶緊固 螺紋的準備。該測量傳感器的這種布置形式開創(chuàng)了以下可能性，即通過提前的翅邊檢測以合適 的應(yīng)對措施來保持連鑄作業(yè)。與現(xiàn)有技術(shù)所公開的解決方案不同，在尚未測量到變冷之前 已出現(xiàn)翅邊。事實證明有利的是，第一測量傳感器例如以至少15°的角度朝向?qū)拏?cè)板傾斜地安 置在所述孔中。第一測量傳感器優(yōu)選以熱偶形式構(gòu)成。此外可以規(guī)定，其它測量傳感器以一個橫列方式與第一測量傳感器一起安置在連 鑄結(jié)晶器的窄側(cè)板上。由此一來，可以確定第一測量傳感器和相鄰的測量傳感器之間的溫差。如果所述多個測量傳感器還以上下至少兩個橫列的方式安置在連鑄結(jié)晶器的窄 側(cè)板上，則提供了其它的測量可行方式。最好也可規(guī)定，該裝置包括計算裝置，該計算裝置確定第一測量傳感器和其它測 量傳感器之間的溫差。為了實現(xiàn)由測量傳感器提供的測量值的良好的可比較性而規(guī)定，第一測量傳感器 和其它測量傳感器安置在同樣深的多個孔中。這樣一來，得到最佳的由測量傳感器測量的 溫度變化趨勢的可比較性。相鄰熱偶和安置在棱邊上的熱偶之間的溫差被分析計算以發(fā)現(xiàn)翅邊。在此情況 下，溫差在沒有形成翅邊狀態(tài)下的溫差帶寬表征正常狀態(tài)。借助可信度區(qū)間(置信帶)，可 以確定用于尚可允許的溫差的邊界區(qū)。因此，可以通過翅邊檢測提前避免由翅邊形成引起 的連鑄中斷。這通過與圖3相似的修正措施的執(zhí)行來完成。本發(fā)明也涉及一種用于在具有寬側(cè)板和窄側(cè)板的連鑄結(jié)晶器中連鑄鋼時借助多 個測量傳感器來識別由翅邊形成而引起的鋼坯斷裂危險的方法，所述多個測量傳感器給計
算裝置提供測量信號。根據(jù)本發(fā)明，該方法的特點是，在連鑄結(jié)晶器寬側(cè)板的鄰接區(qū)域內(nèi)的窄側(cè)板的緊 鄰棱邊區(qū)域中的第一測量傳感器產(chǎn)生溫度信號，該溫度信號在該計算裝置中就翅邊出現(xiàn)而 言被分析計算。依據(jù)由測量傳感器提供的信號，可以采取一些策略，例如移動在結(jié)晶器窄側(cè)面上的板或者增大寬側(cè)面的壓緊力。該方法的一個實施方式規(guī)定，根據(jù)由計算裝置所分析計算的溫度信號，在存在出 現(xiàn)翅邊的危險時，執(zhí)行影響連鑄作業(yè)的措施。通過按照本發(fā)明的應(yīng)對措施來抑制翅邊形成并且允許按照計劃來結(jié)束澆鑄，不用 提前中止連鑄。


以下將接合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例，其中圖1是處于中斷狀態(tài)的且包括用于在其側(cè)壁上檢測溫度的測量傳感器的連鑄結(jié) 晶器的示意透視圖；圖2是連鑄結(jié)晶器窄側(cè)板的根據(jù)圖1的剖切線II-II的剖面的放大俯視圖；圖3表示在翅邊形成時保持連鑄作業(yè)的控制回路。
具體實施例方式鋼連鑄用連鑄結(jié)晶器1 (圖1)在其寬側(cè)面包括銅板2、3并在其窄側(cè)面包括銅板4、 5，用于鑄造鋼帶6，鋼帶以金屬液形式通過供應(yīng)裝置7被輸入。板4和5相互之間距離是可調(diào)的，因此鋼帶6寬度是可變的，而厚度是固定不變 的。厚度例如在40至100毫米范圍內(nèi)。寬度在1000至1600毫米范圍內(nèi)變化。在寬側(cè)板4和5中，設(shè)有呈熱偶形式的且分別呈三行排列的多個測量傳感器8。每 個熱偶8按照規(guī)定的時間間隔向在此未示出的計算裝置發(fā)送溫度信號。在窄側(cè)板2和3中，同樣分三行設(shè)有多個熱偶。除了已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置的且 設(shè)置在板2、3的中央?yún)^(qū)域內(nèi)的多個熱偶9和10外，按照本發(fā)明，還設(shè)有靠近棱邊的多個熱 偶11和12。靠近棱邊的熱偶11和12分別安裝在孔13和14中，這些孔朝著寬側(cè)板4、5傾斜 地設(shè)置，用于實現(xiàn)緊挨著寬側(cè)面地測量溫度。圖3示出了用于在翅邊形成時保持連鑄作業(yè)的控制回路或控制裝置。翅邊形成計 算裝置20對在結(jié)晶器銅板2、3中的熱偶8-12的測量信號的分析計算來發(fā)現(xiàn)。如果此時發(fā) 現(xiàn)有出現(xiàn)翅邊形成的危險，則通過改變澆鑄速度Vc、改變窄側(cè)面傾斜角度或窄側(cè)面位置和 /或改變寬側(cè)面即結(jié)晶器壁板的夾緊力來應(yīng)對這種危險。通過這種方式，也設(shè)法或者說做到 了避免連鑄中斷并保持連鑄作業(yè)。附圖標記列表1連鑄結(jié)晶器；2銅板；3銅板；4銅板；5銅板；6鋼帶；7供應(yīng)裝置；8熱偶；9熱偶； 10熱偶；11熱偶；12熱偶；13孔；14孔。
權(quán)利要求
1.一種用于在具有寬側(cè)板(2，3)和窄側(cè)板(4，5)的連鑄結(jié)晶器⑴中連鑄鋼時借助 多個測量傳感器(8)來識別由翅邊形成而引起的鋼坯(6)斷裂危險的裝置，所述多個測量 傳感器給計算裝置提供測量信號，其特征在于，所述多個測量傳感器中的第一測量傳感器 (11，12)設(shè)置在朝向該連鑄結(jié)晶器⑴寬側(cè)板(2，3)的鄰接區(qū)域內(nèi)的該窄側(cè)板(4，5)的緊 鄰棱邊區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該第一測量傳感器(11，12)離在該寬側(cè) 板(2，3)的鄰接區(qū)域內(nèi)的該窄側(cè)板(4，5)棱邊有15毫米或更小的距離地被安置到該窄側(cè) 板(4,5)的外表面中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該第一測量傳感器(11,1 朝向該寬 側(cè)板(2,3)傾斜地安置在從該窄側(cè)板(4,5)外表面開始延伸的孔(13，14)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該第一測量傳感器(11，12)以至少15° 的角度朝向該寬側(cè)板(2，3)傾斜地安置在所述孔(13，14)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該第一測量傳感器(11，12)以熱偶形式構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，其特征在于，所述多個測量傳感器中的其它 測量傳感器(9，10)以一個橫列的方式與該測量傳感器(11,1 一起安置在該連鑄結(jié)晶器 (1)的窄側(cè)板(4,5)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，所述多個測量傳感器(8，9，10， 11，12)以上下至少兩個橫列的方式安置在該連鑄結(jié)晶器(1)的窄側(cè)板G，5)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，該裝置包括計算裝置，該計算裝置確 定該第一測量傳感器(11,1 和該其它測量傳感器(8，9，10)之間的溫差。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的裝置，其特征在于，該第一測量傳感器(11,1 和該 其它測量傳感器(8，9，10)安置在同樣深的多個孔(13，14)中。
10.一種用于在具有寬側(cè)板(2，3)和窄側(cè)板(4，5)的連鑄結(jié)晶器⑴中連鑄鋼時利用 多個測量傳感器(8，9，10)來識別由翅邊形成而引起的鋼坯(6)斷裂危險的方法，所述多個 測量傳感器給計算裝置提供測量信號，其特征在于，在朝向該連鑄結(jié)晶器(1)的寬側(cè)板(2， 3)的窄側(cè)板(4，5)的緊鄰棱邊區(qū)域內(nèi)的第一測量傳感器(11，12)產(chǎn)生溫度信號，該溫度信 號在該計算裝置中就翅邊出現(xiàn)而言被分析計算。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)由該計算裝置所分析計算的溫度 信號，當存在翅邊出現(xiàn)危險時開始執(zhí)行用于影響連鑄作業(yè)的措施，以避免連鑄中止并保持 連鑄作業(yè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述窄側(cè)板(4，幻被移動和/或?qū)υ搶?側(cè)板(2，3)的壓緊力被增大。
全文摘要
本發(fā)明涉及在鋼連鑄時識別鋼坯斷裂危險的裝置和方法。按照本發(fā)明的裝置是在具有寬側(cè)板(2，3)和窄側(cè)板(4，5)的連鑄結(jié)晶器(1)中連鑄鋼時借助多個測量傳感器(8)來識別由翅邊形成而引起的鋼坯(6)的斷裂危險，所述多個測量傳感器給計算裝置提供測量信號，其特征在于，所述多個測量傳感器中的第一測量傳感器(11，12)設(shè)置在朝向該連鑄結(jié)晶器(1)的寬側(cè)板(2，3)的鄰接區(qū)域內(nèi)的該窄側(cè)板(4，5)的緊鄰棱邊區(qū)域內(nèi)。
文檔編號B22D11/16GK102066023SQ200980122982
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者D·利夫圖赫特, U·普洛西尼克 申請人:Sms西馬格股份公司