[发明专利]测定数据以便自动运转连铸机的方法和装置

说明书

连铸且在这里尤其是以目前最高为8米／分-10米／分的浇注速度进行的薄板坯连铸使得自动浇注和自动工艺控制越来越有必要。

在工艺方面要提到的是总在变小的凝固厚度和不断增大的浇注速度，在这里除薄板坯外，还要提到双辊式带钢连铸机，所述工艺还必须正确对待变短的凝固时间，而浇注速度如在1．10和100米／分时凝固时间例如约为：

-在200毫米厚板坯的情况下，16分钟；

-在50毫米厚薄板坯的情况下，1分钟；

-在5毫米厚带钢的情况下，0．01分钟(0．6秒)。

对于良好的工艺控制来说，应该在线测定数据，这些数据在由此最佳的浇注速度的情况下确保了结晶器内的凝固过程并同时确保了无故障的生产和良好的表面质量。

以下，在浇注薄板坯的例子中来描述难点、任务提出和意想不到的创造性解决方案。

如凝固厚度为50毫米的薄板坯需要约为1分钟的凝固时间。在浇注速度目前高达8米／分且在不久的将来会达到10米／分的情况下，结晶器内的过程对于安全运转地浇注来说需要进行精确的温度和速度控制。

必须如此选择要在结晶器内自调整的钢水温度，即带表面保持液态，在浇注液面内没有发生预凝固并且使结晶器润滑剂足够多地熔化，以便在其穿过结晶器时确保良好的润滑以及铸坯绝热。

在如0．1℃／分温降的几乎不变的钢包内钢水温度的情况下，要调节的结晶器内钢水温度(图1)是由以下因素确定的：

-钢水在中间包内的停留时间；

-中间包绝热情况或辐射情况，这是通过浇注平衡时即浇注约30分钟后如100℃的中间包外表液面温度测定的；

-浸入式浇注口／SEN的辐射；

-从开始浇注到浇注30分钟之间的钢水温降，以便将中间包从约1200℃-1300℃加热到1500℃并进而在钢水与中间包之间达到温度平衡。

钢水在中间包内的停留时间又是通过以下因素确定的：

-中间包大小和在中间包内的最大的钢水量和实际钢水量；

-由浇注速度或浇注宽度和凝固厚度形成的浇注功率。

本发明的任务是获得简单的测量数据，这些数据预报结晶器内的实际温度情况或在孕育期内掌握着上述温度情况并由此成函数地表示出最佳浇注速度。

对于普通技术人员来说，本发明如权利要求书所述地是令人意想不到的解决方案。

结合图1-4来进一步详细描述本发明。

图1示意地示出了在钢包、中间包和结晶器(振荡式固定结晶器或活动式结晶器)之间的材料流动。

图2和图2．1示出了在确定中间包内的等值液相线温度T_液相线的情况下并且在确定的中间包与结晶器液面之间的钢水温降的情况下在不同浇注速度区内的中间包温度与浇注速度之间的函数曲线。图2．1示出了在浇注速度为3．5-6．0米／分时T_液相线的温度／浇注速度屏或坐标系统。

图3示出了对移动温度／浇注速度屏或坐标系统的影响。

图4示出了成功铸出的钢水以及造成断裂的钢水的在线坐标。

另外，在屏幕中示出了成功铸出的钢水如月产量。

图1示意地示出了在钢包(1)、中间包(2)、结晶器(3)中的钢水之间的工艺过程，其中结晶器表现为振荡式结晶器(3．1)或被设计成双辊结晶器(3．2．1)和带式结晶器(3．2．2)的活动式结晶器。中间包与钢水热平衡地具有热辐射，这种热辐射表现为液面层温度如为100℃并且它导致了钢水温度在钢水停留在中间包内时降低。另外，中间包在最大填充高度(2．2)下具有最大重量。

实际填充高度(2．2．1)应该是根据数据而在线测得的并且对中间包内的钢水温降有直接影响。

另外，为了确定结晶器内钢水的实际温度T_结晶器(4)，必须在中间包内借助不连续测量(2．3．1)方式或最好是连续测量方式(2．3．2)测量钢水温度(2．3)。

另外，浸入式浇注口／SEN(5)通过辐射(5．1)而参与了中间包与结晶器之间的钢水温降。

总而言之，可以从数量上讲，在钢水在中间包内的停留时间减半或浇注速度或铸坯宽度在凝固厚度和中间包内钢水量不变的情况下加倍时，温降减少一般，在中间包容积较小的情况下，温降根据表面／容积比和停留时间而总体减小了。