测定双带连续铸造机熔池液位的方法技术

测定双带连续铸造机熔池液位的方法，包括预定金属熔池液位范围，与铸造带冷却背面相贴设置至少七个传感器站跨过预定液位范围，确定温度门槛值，顺序扫描并选出能指示超过门槛温度的反应传感器，再测下两个传感器站的温度以确认所选出的反应传感器的指示有效，再用上一传感器站的温度求得的基值用内插法确定熔池的液位等步骤。在方法中每个传感器站设置两个温度传感器，使用其中较高温度的读数。本方法精度高，工作可靠。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测定连续铸造机的工作状况的方法，这种连续铸造机具有一条限制注入连续铸造机进口的金属液的循环铸造带，更具体地说是涉及测定注入带式铸造机的进口区金属液的熔池的液位的方法。连续铸造机用来直接从金属液铸出预定尺寸的长尺寸的金属带或扁坯。金属液限制在柔性的环形运动的金属带的前表面，在金属液从铸造机外的金属液源注入连续铸造机时所述的金属带与注入的金属一起运动。铸造带传送金属液，同时金属液凝固，同时在铸造带的背面施加高速的液体冷却剂流来冷却它，从贴近铸造带的金属中抽取热量，因而使凝固的金属形成连铸机中制成的带或坯。往连续铸造机进口区导入金属液的速度要与铸造带运动速度所决定的铸造机的铸造速度实际上同步以把铸造机的进口区的金属液熔池的液位维持在要求的液位是很重要的。当进口的供料速度超过铸造速度时，熔池的液位将往上蠕升。当进口供料速度低于铸造速度时，熔池液位将降入铸造机内，使得金属液达到熔池前成瀑布降下一大段距离形成铸造机中的喷溅和湍流。这种喷溅和湍流造成铸造产品不均匀性和偏析。当进口供料速度精确地和有控制地与铸造速度匹配时，这些带式连铸机可以连续地长期运行以成功和有效地铸出大批的带或扁坯产品。事实上，精确地测量金属液的供料速度和测定熔池液位都是很困难的，因为在大多数情况下金属液被铸造设备及铸机的进口区挡离在视线的范围外。铸造带的连续运动和沿着铸造带背面流动的高速液体冷却剂流对于测定熔池液位又是一种障碍。由于金属液在注入熔池时温度最高，热通量最大，因而在铸造机的进口及熔池处强烈地连续冷却铸造带的背面是很重要的。以前已经使用许多方法试图测定在这种连续铸造机中注入的金属液的熔池液位。例如，操作者用肉眼观察或用光电和热传感器(甚至建议用中子的幅射源的中子渗透来确定液位)。但是，包括肉眼观察等的现有技术通常是不很成功的。美国专利3864973;3921697和4712602所公开的方法和设备得到改进的结果。本专利技术打算进一步改善用这些专利公开的方法和设备测定的熔池液位的分辩力及精度，并提供富裕度来增加精度和可靠性。另外，将高温金属液例如钢水铸成薄截面产品时，熔池液位的测定是更困难的，因为进口区极窄并挡住肉眼的观察。当浇注薄截面时窄的垂直高度意味着往下流入熔池的注入的自由的金属液流通常是形成铸造产品的型腔的厚度(高度)的50%到70%。注入的金属液流或熔池入口的波或喷溅将迅速改变很热的金属和铸造带的接触而造成熔池液位测定中的不精确及干扰。因此，很需要增加分辩力和精度，特别在用高温金属液例如钢水浇注薄截面铸件时更重要。因此，本专利技术的一个目的是提供一种测定连续铸造机进口中金属液的熔池液位的方法，这种铸造机具有至少一条柔性的环形的铸造带，它有一铸造表面同注入的金属相接触，这种方法比以前测定熔池液位的方法和设备提供了更大的分辨力。本专利技术的另一个目的是提供一种新的改进的测定连续铸造机进口的金属液液位的方法，该方法测定熔池液位的精度更高，另外也提供了对液位的验证。本专利技术还有一个目的是提供新的改进的测定双带连续铸造机金属液的液位的方法，该方法使用多个彼此间隔的温度传感器，当熔池液位处在传感器之间时，可用内插法求出在相邻的传感器之间的熔池液位。在实施本专利技术时，在图解的一个实施例中提出了一种测定连续铸造机进口的金属液液位的方法，该种铸造机具有至少一条柔性的环形的旋转铸造带，它有一铸造表面同注入的金属相接触，还有一冷却的背面，用大体上连续的高速液态冷却剂流进行直接冷却，铸造表面涂以铸造带涂料使它和金属液隔开和保护起来，并控制金属液的冷却速率。这个方法包括预先确定在连续铸机进口薪鹗粢阂何灰蟮姆段В柚靡涣兄辽倨吒鋈却衅鳎胫齑脑硕睦淙幢趁娼哟ィ⑶掖酉嘤τ谥齑脑硕较虻纳嫌 下游间彼此间隔开成几个独立的位置而跨过所要求的预定的熔池液位的范围，确定一个预定的高于液态冷却剂的温度的温度门槛值，顺序监视来自各个热传感器的输出信号以了解传送带的运动的冷却的背面在这些传送器的各个上游-下游间位置上温度的改变。然后确认下两个相邻的传感器的温度是否超过门槛温度，再用一对相连的传感器之间之温度内插法来测定熔池的液位。提供了一种基于从温度跨过相应于运动铸造带所要求的熔池液位的温度传感器系列传来的输出信号提供的数据来自动测定熔池液位的算法。液体冷却剂温度维持在70°到90°F，门槛补偿温度约为40°F，因此提供了一个门槛温度范围为110°到130°F。参照附图及下面的说明可以更好地了解本专利技术以及本专利技术其它的目的、特性、特征及优点。附图中附图说明图1是一个双带连续铸造机的示意的侧视图，该铸造机设置了用来测定金属熔池液位的双列热敏探测器，与上带的背面相接触。图2是表示在测定金属熔池液位的程序和算法的流程图，与图1相配合。现在参见图1，一个连续铸造机15包括上铸造带12和下铸造带14，它们可沿箭头13的方向移动。连续铸机的详细结构已在以前的专利中公开并作了相应的说明，此处不再重复。要求铸成带或条坯的金属液例如钢水通过铸造机15的进口11注入，沿着箭头18的方向以一个自由流16往下流动，进入铸造区C，并在铸造区C形成金属液24的熔池22。铸造区C限制在由柔软的上铸造带12和下铸造带14的相隔开的平行的前表面之间。柔软的上下铸造带12和14由钢或其它金属或合金制成，这些材料具有韧性、抗磨损性及抗物理损坏和抗铸造中热冲击及温差的性能。在铸造带的正面上的涂层将铸造带及金属液隔开，保护了金属带并且帮助控制金属液的冷却速率。例如，这种涂层可用美国专利4588021所公开的那种涂料。上铸造带12的背面12a用大体上连续的高速的液体冷却剂流(未示出)来冷却。这些冷却剂流在双带连续铸造机的技术中是公知的。在下铸造带14的背面14a也用同样类型的高速冷却剂流冷却。为了测定在铸造机15的进口区11中金属液24的熔池22的液位P，设置了两列热敏传感器1a-10a及1b-10b。换言之，第一列传感器1a-10a包括十个传感器，第二列传感器1b-10b也包括十个传感器，它们分别邻近于第一列传感器，组成十个传感器站1-10用来提供安全裕度和提高精度。这两列热传感器和上铸造带12的冷却背面12a相贴合。这些传感器在上游-下游方向13分成十个传感器站，并定位，以便跨架铸造机的铸造区C中金属液24的熔池22的液位P中所要求的范围。传感器1a-10a和1b-10b可以是任何能提供一个作为上铸造带12的背面12a被检测温度的已知的函数的输出信号的合适的传感器。例如，可以使用任何能把传感器固定在相对于铸造带表面12a的一个固定位置上的合适方法固定的热电偶来提供指示被检测温度的输出信号。在以前的专利中已经描述了合适的固定方式。每对传感器1a和1b，2a和2b，3a和3b等相互靠近并在横向排成一行，因而任一个横跨熔池液位P的范围的任一传感器站包包括两个紧靠在一起的温度传感器，因此提供了相应于最佳实施例中的方法的一个裕度和精度。在指定位置的两个传感器指示的最高温度总是供控制用。使用两列温度传感器使得即使在一个传感器站有一个传感器不工作或者因某些原因与铸造带12接触不良时仍可提供裕度和保证读数。在解释如图2所示系统的算法前，先对相应于本专利技术的精确测定熔池液位的方法作一下一般的评论本文档来自技高网...

【技术保护点】
测定连续铸造机中进口区金属液池液位的方法，这种铸造机具有至少一条柔性的环形的旋转铸造带，其表面同注入的金属液相接触并且与注入的金属液一起运动，其背面用液体冷却剂冷却，所述的方法包括：预先确定所要求的在连续铸机的进口区中金属熔池液位的范围 ，设置一组至少七个热传感器，与铸造带的运动的冷却背面接触，并且在相应于铸造带的运动方向的上游－下游中间按一定间隔分布，所述的传感器设置在上游－下游间彼此间隔开的传感器站，这些传感器站跨过所述的预先确定的熔池液位的要求范围，确定一 个预定的温度门槛值，并由高于液态冷却剂温度的预定的温差所补偿，所述的液态冷却剂的温度是在液态冷却剂冷却所述的铸造带的背面之前测出的液态冷却剂的温度，顺序地扫描所述的传感器对运动着的铸造带冷却背面的温度的反应，选出在所述的传感器列 中指示超过门槛温度的反应传感器，通过测定在反应传感器的下游紧挨着的下面两个传感器站的传感器是否也指示出超过门槛温度的温度来确认所述的反应传感器的指示是有效的，从而确认，该反应传感器有效地指出熔池的液位就在所述的反应传感器的传感器站上，　 　使用从所述的反应传感器邻近的上一传感器站的传感器的温度得到的基值用内插法确定高于所述的反应传感器站的熔池液面。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：踢莫塞D凯色，撒贝S丹依乐，查尔拉斯D达凯斯，
申请(专利权)人：哈泽里特形材铸造公司，USX工程师顾问公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]