[发明专利]确定DC铸造起动器块中是否存在水的方法以及直接激冷设备

说明书

一种用来确定DC铸造设备的具有非水平表面(23)的起动器块(15)的腔(20)中是否存在水(21)的方法可以包括：使用包括传感器(30)的装置(D)发射波(25)、特别地电磁辐射波或超声波，所述波(25)沿着虚拟波束路径传播；将所述波(25)朝向所述起动器块(15)的腔(20)引导，以使得如果在所述腔(20)中存在水(21)，则所述波在所述水(21)的水平表面上反射，或者如果在所述腔(20)中不存在水(21)，则所述波在所述起动器块(15)的腔(20)的非水平表面(23)上反射；如果在所述腔(20)中存在水，则使用所述传感器(30)检测所述反射波(25)，所述传感器(30)被布置成使得所述传感器(30)处于在所述水(21)的水平表面上反射的波(25)的波束路径中；或者如果在所述腔(20)中不存在水(21)并且所述波(25)被所述腔(20)的非水平表面(23)反射，则使用所述传感器(30)检测不到所述波(25)；如果所述传感器(30)检测到所述反射波(25)，则确定在所述腔(20)中存在水(21)，以及如果所述传感器(30)在所述传感器(30)发射所述波(25)时没有检测到所述波(25)，则确定在所述腔(20)中不存在水(21)。可以通过水移除装置(80)移除存在的水。

技术领域

本发明涉及用于确定用于铸造、特别地用于直接激冷(DC)铸造的设备的起动器块中是否存在水的方法和装置。

背景技术

在金属的生产中，生产各种形式的铸造物体，例如被用来通过热轧和冷轧生产扁平金属产品的板材铸锭以及被用来通过挤出工艺生产具有不同的横截面和设计的挤出产品的坯料。

板材铸锭和坯料都可以由半连续铸造设备生产，所述半连续铸造设备可以包括成直线和行布置的大量的模具(也被称为“冷模”或“模具”)。液态金属被经由歧管从上方引导至模具，进入每个模具的腔中。当金属被引导至模具中时，金属被冷却并且至少部分地凝固。初次冷却经由通过模具的壁的热传递实现金属的最初的凝固。可以通过沿着模具的周边经由水隙或孔直接地将水喷射至离开模具的至少部分地凝固的铸造产品上而另外地进行二次冷却。

铸造设备可以放置于铸造坑上方，所述铸造坑具有的深度对应于待铸造的产品的长度加上可移动的支撑件的结构高度。这样的铸造坑的总深度可以为大约10-15米。当金属凝固时，使模具下方的可移动的支撑件或起动器块向下运动，以便产生纵向铸造产品，所述纵向铸造产品可以具有例如介于150mm与400mm之间的直径，这取决于铸造产品的预期用途，亦即它是否被用于后续的轧制工艺或挤出工艺。起动器块可以包括用于支撑离开冷模的铸造产品的腔。所述类型的铸造设备也被称为“直接激冷(DC)铸造设备”并且例如在欧洲专利EP1648635B1中进行描述，所述欧洲专利的全部内容被通过引用并入本文中。

如上所述，对于铸造，水被用作冷却介质并且被通过通道引导于模具中和/或被直接地喷射至离开模具的铸造产品的表面上。可能发生的是，在铸造操作开始之前，水积聚于起动器块上或起动器块中。当热金属与水接触时，水可能会被加热并且从液相改变为气相，从而导致大的体积膨胀。进一步，当水分子与热金属接触时，水分子可能发生反应并且分解成爆炸性的氢气和氧气的混合物。大的体积膨胀以及爆炸性的气体混合物可能对操作铸造设备的人员造成健康和安全危害，并且也可能对铸造设备的工作效率具有负面影响。

本发明旨在解决上述问题。

发明内容

发明人已经发现可能导致水在铸造操作开始之前存在于起动器块的腔中的三个原因。在铸造操作中，在坯料被提升出来之后，起动器块被浸入于可能积聚于铸造坑中的用过的冷却水中。对于下一个浇铸操作，使起动器块升高至水上方并且工人用空气喷嘴将水移除。然而，由于铸造设备的有限的可及性和几何形状，可能发生工人未将所有的水从起动器块移除的情况。进一步，就在铸造开始之前，冷却水在起动器块的外部流动。如果在起动器块上存在小缺陷(例如一点金属伸出)，则水的方向可能改变，并且水可能经由所述缺陷流动至模具与起动器块之间的裂缝中，然后水可能积聚于起动器块的腔中。起动器块的腔中存在水的常见原因还被认为是模具和起动器块的在未对准时的不正确的空间对准。