CN110446911A - 确定用于金属制造过程的模具板中的温度分布的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及确定用于金属制造过程的模具的模具板中的温度分布的方法，其中该方法包括：从在模具板中布置的多个温度传感器中的每个温度传感器获得(S1)温度值，每个温度传感器与模具板中相应的参考点间隔开；使用相应的线性函数或相应的非线性函数，为每个温度值确定(S2)在对应的参考点处的参考点温度值，其中线性函数的校正因子和校正项、或者非线性函数的一般非线性公式中的一组参数从多个初始温度关系获得，其中每个初始温度关系在模具板中对应的温度传感器处仿真的温度与模具板中对应的参考点处仿真的温度之间，每个仿真的温度基于针对唯一的模具板条件的模具板的模型的相应仿真而获得，在该唯一的模具板条件中已完整、明确并唯一地说明了模具板的热边界条件；以及借助于参考点温度值而获得(S3)模具板中参考点处的估计的温度分布。

Description

确定用于金属制造过程的模具板中的温度分布的方法和装置
技术领域
本公开一般涉及金属制造，并且具体涉及一种确定用于金属制造过程的模具的模具板中的温度分布的方法和装置。
背景技术
在诸如连铸的金属制造中，模具用于成型并用于冷却熔融金属，以由此获得具有凝固壳的金属产品。铸坯的凝固壳通过在模具顶部的模具冷却而获得，并且随着从钢绞线中提取更多热量而在绞线下方变厚。由于各种原因，凝固壳在某些地方可能会局部更薄，因此有壳破损的风险。由于局部变薄导致绞线中的液态钢流出的情况称为漏钢(breakout)，并且引发铸造机的重大损坏和停机时间。通过监测绞线的温度和热通量，可以迅速预测漏钢，因此允许在情况变得严峻之前实施反制措施。
在模具中铸造期间，其他质量问题有粘接、裂纹、凝固不均匀、锥度接触不足等。粘接是指当位于钢绞线与模具之间的润滑助焊剂层打开了间隙、并且凝固的钢壳接触并粘接到模具铜板上。这可能会破坏壳，从而导致质量下降或工艺处理问题。表面裂纹也会导致最终板坯质量下降。围绕模具周边的不均匀凝固会导致铸造产品内部材料性能不均匀。锥度是板坯铸造机中窄面模具板的倾斜角，其最佳应该与绞线持续保持接触，以用于将绞线的冷却最大化。在锥度不足的情况下，绞线不能在模具的窄边底部冷却。
钢水中的温度分布对于发现熔融金属流动模式与正常或期望条件的偏差也是有意义的。
通过以高分辨率感测模具铜板中的温度分布，可以观察所有这些现象。理想情况下，可以测量板坯的温度，但是由导热铜构成的模具板使得测量铜板的温度并且推断出钢壳中的热事件以及间接熔化成为可能。
为了监测整个板坯表面周围凝固的稳定性，通常在一系列位置测量连铸板坯模具中的温度。普通的漏钢保护/粘接检测系统在模具的上半部分周围包含多达60-100个热电偶。热电偶或者通过弹簧而从备用板推到模具铜板表面上，或者被放置在铜板的钻孔中。
传统的热电偶技术是用于铸造模具中热监测的广泛应用的解决方案，其中少许热电偶粗略地布置在模具板中。热电偶传感器通常位于熔融金属水平以下一段距离的位置，其中机械螺栓用于将备用板安装到模具板上以机械地增强模具。为了给螺栓腾出空间，通常位于模具板后端的水冷通道已经分离了额外的距离，从而通常将螺栓和热电偶以从热电偶传感器到相邻的冷却通道相等的距离而对称地放置在冷却通道之间的中间位置。因此，从热模具表面到位于模具板后端的冷却通道的热传递在热电偶的位置处垂直于热模具表面被引导，并且可以由一维热传递模型准确描述。因此，位于热电偶的位置处的模具板厚度两端的温度分布可以由如EP 3100802 A1中描述的一维方法来解决。
光纤温度传感器、例如光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器可以提供一种数量级更高的传感器密度，并因此提供更高的热测量分辨率。US201186262公开了FBG温度传感器在铸造模具中的用途。
发明内容
对于具有更复杂几何形状或拓扑结构的模具，从板的热表面到温度传感器位置的热量传输并不简单。本发明者已经发现温度传感器的密集阵列的应用(例如，借助光纤传感器实现的)，需要补充关于模具几何形状与冷却装置的信息、通过分析来自位于模具铜板中更深处的温度传感器的数据而能够准确地监测热表面的温度。
鉴于以上，本公开的目的是提供一种用于确定模具板中的温度分布的方法，该方法解决或者至少减轻现有技术的问题。
因此，根据本公开的第一方面，提供了一种确定用于金属制造过程的模具的模具板中的温度分布的方法，其中该方法包括：从在模具板中布置的多个温度传感器中的每个温度传感器获得温度值，每个温度传感器与模具板中相应的参考点间隔开；使用相应的线性函数或相应的非线性函数，为每个温度值确定在对应的参考点处的参考点温度值，其中线性函数的校正因子和校正项、或者非线性函数的一般非线性公式中的一组参数从多个初始温度关系中获得，其中每个初始温度关系处于模具板中对应的温度传感器处仿真的温度与模具板中对应的参考点处仿真的温度之间，每个仿真的温度基于针对唯一的模具板热条件的模具板的模型的相应仿真而获得，该唯一的模具板热条件根据在模具的所有外表面处的完整且明确的热边界条件规范而给出；以及借助于参考点温度值而获得模具板中参考点处的估计的温度分布。
由此可获得的效果是，适用于所有类型的铸造模具和所有类型的冷却方法、从温度传感器的密集网格获得的模具板中准确的热分布的在线计算。
估计的温度分布给出了模具板的热表面暴露在什么温度下的明显更有代表性的热图像，以及独立于模具类型的关于铸造机绞线中的铸造金属的状态的间接信息。因此，可以针对不同类型的壳缺陷和熔融体流动异常来采取更合适的措施，并且因此实现更安全且更便宜的金属制造过程。此外，当将热分布信息与流量修改装置结合使用以到达最佳的流体流动模式等时，可以获得更好的产品质量。
根据一个实施例，线性函数的校正因子和校正项对于所讨论的温度传感器是唯一的。
根据一个实施例，校正因子是第一常数，其与对应的温度值相乘以得到乘积，并且校正项是相加到乘积的第二常数。
根据进一步的实施例，一般非线性公式中的该组参数对于所讨论的温度传感器是唯一的。
根据进一步的实施例，非线性函数的一般非线性公式是非线性函数多项式展开，并且非线性函数多项式展开的该组校正系数对于所讨论的温度传感器是唯一的。
根据一个实施例，每个参考点是模具板的热表面的一个点。
根据一个实施例，每个温度传感器是光纤传感器，光纤传感器可以是以下类型中的任何类型：光纤布拉格光栅(FBG)传感器、干涉光纤传感器、光纤偏振传感器、光纤微弯传感器、基于拉曼散射、布里渊散射或瑞利散射的在时域或频域中的分布式光纤传感器。通过使用光线传感器，将会提供关于模具内部热分布的非常详细的信息。
根据本公开的第二方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括计算机可执行代码，该计算机可执行代码当由温度计算装置执行时执行根据本文公开的第一方面的方法。
根据本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括设置有第二方面的计算机程序的存储介质。
根据本公开的第四方面，提供了一种温度计算装置，该温度计算装置用于执行权利要求1-7中限定的方法步骤。
根据本公开的第五方面，提供了一种确定用于金属制造过程的模具的模具板中的温度分布的系统，其中该系统包括：根据第四方面的温度计算装置以及多个光纤传感器，该多个光纤传感器被配置为布置在模具板中，并且被配置为向温度计算装置提供与模具板中的温度相关的温度值。
通常，权利要求中所使用的所有术语都是根据它们在技术领域中的普通含义来解释的，除非在本文中另外明确定义。所有对一/一个/该元件、设备、组件、部件等的引用将被开放地解释为参考该元件、设备、组件、部件等的至少一个实例，除非另外明确声明。
附图说明
现在将通过示例，参考附图来描述本发明构思的特定实施例，其中：
图1示意性地示出了用于确定模具板中温度分布的温度计算装置的示例；
图2a描绘了以模具板宽面的y-z平面的截面；
图2b示出了以图2a中的模具板宽面的x-y平面的截面；以及
图3是确定模具板中温度分布的方法的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图更全面地描述本发明构思，附图中示出了示例性实施例。然而，本发明构思可以以多种不同形式实现，并且不应该对本文提出的实施例构成限制；相反，这些实施例通过示例的方式提供，使得本公开将是彻底且完整的，并且将本发明构思的范围完全地传达给本领域的技术人员。在整个说明书中，相同附图标记指代相同元件。
图1示出了确定用于金属制造过程的模具的模具板中温度分布的温度计算装置1的示例。这样的金属制造过程通常是连铸过程，例如用于炼钢、制铝、制铜或制铅。
温度计算装置1包括处理电路3和存储介质5。存储介质5包括计算机代码，计算机代码当由处理电路3执行时使得温度计算装置1执行本文公开的方法。
处理电路3使用以下中的一个或多个的任意组合：合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等等的任意组合，能够执行任何本文公开的与温度分布计算相关的操作。
存储介质5例如可以作为存储器来实施，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，并且更特别地作为外部存储器(诸如USB(通用串行总线)存储器)或闪存(诸如紧凑型闪存)中装置的非易失性存储介质来实施。
图2a示出了通过模具板7的截面，模具板7具有被配置为面对熔融金属M的热表面H。应当注意的是，在正常铸造条件期间，模具板和熔融金属通常由润滑助焊剂的薄层分离开。模具板7被配置为由冷却剂冷却。为此，模具板包括多个冷却槽，其中冷却剂能够流动以冷却模具板7并因此冷却熔融金属M。冷却剂通常是水，并且冷却槽在这种情况下是水冷槽。出于清楚的原因，图2a中省略了冷却槽。
模具板7包括多个温度传感器9a-9n，多个温度传感器9a-9n中的至少一部分温度传感器可以不放置在模具板中热传递方向与模具板热表面的正交方向线性对齐的位置。温度传感器9a-9n中的至少一部分温度传感器可以不放置相对于相邻的冷却通道的对称位置，或者温度传感器中的至少一部分温度传感器必须被定位在熔融金属水平之上或靠近于相邻的模具板，或者温度传感器中的至少一部分温度传感器位于模具板拓扑结构复杂的区域，诸如弯曲处、倒角边或角落。
每个温度传感器9a-9n被配置为在模具板7安装的位置处检测模具板7中的温度。以这种方式，可以从温度传感器9a-9n获得模具板7中的多个温度值。
每个温度传感器9a-9n与坐标系中的坐标相关联，该坐标系通过在图2a和图2b中示出的三个轴x、y和z定义，z通常是竖直轴。坐标系中每个温度传感器9a-9n的位置由其坐标定义。温度传感器9k具有呈(x9k，y9k，z9k)形式的坐标。由温度传感器9a-9n测量的温度值是所讨论的温度传感器9a-9n的位置处的温度。
每个温度传感器9a-9n与位于模具板7的坐标系中的相应的参考点13a-13n相关联。例如，温度传感器9a与参考点13a相关联，并且温度传感器9b与参考点13b相关联。参考点13a-13n可以是位于模具板7中与温度传感器9a-9n间隔开的任意点。参考点13a-13n通常位于模具板7的热表面H附近或热表面H之上，以便能够获得热表面H处的温度估计。
根据本示例，每个温度传感器9a-9n是光纤传感器，但是它们备选地例如可以是热电偶。模具板7包括多个光纤11j-11r，多个光纤11j-11r从模具板7的一端延伸到其相对的另一端。每个光纤11j-11r包括多个温度传感器9a-9n，例如FBG，多个温度传感器9a-9n沿着光纤11j-11r的纵向方向分布。以这种方式，可以在x-z平面获得温度传感器9a-9n的密集网格或矩阵。在图2a中描绘的截面仅示出了一个这样的光纤11j，而图2b示出了沿z轴纵向延伸的、沿模具板7的x轴分布的多个光纤11j-11r。
本方法能够基于从温度传感器9a-9n获得的温度值来估计参考点13a-13n处的温度，这将在下文解释。
在步骤S1，温度计算装置1从布置在模具板7中多个温度传感器9a-9n中的每个温度传感器获得温度值，该温度值通常从在模具板7中沿x轴分布的多个光纤11j-11r获得。
在步骤S2，为在步骤S1中从温度传感器9a-9n获得的每个温度值确定参考点温度值。针对每个温度值的该参考点温度值是借助于相应的线性函数或相应的非线性函数而被确定的。线性函数或非线性函数描述了对应的温度值与在对应的参考点处估计的温度之间的温度关系。作为示例，当从温度传感器9a获得温度值T9a时，对应的函数将温度值T9a转换为参考点温度值T13a，该参考点温度值T13a是在参考点13a处估计的温度。估计的温度可以通过仿真获得。
线性函数可以如下面所示的等式(1)表示。
f9i(T9i)＝c9i·T9i+d9i＝T13i (1)
其中i是1与n*r之间的一个数，c9i是温度传感器9i的校正因子，并且d9i是温度传感器9i的校正项。每个线性函数f9i包括校正因子c9i和校正项d9i，该校正因子c9i是常数，该校正项d9i也是常数。函数f9i对于每对相关联的温度传感器和参考点9i和13i是唯一的。
备选地，一般非线性函数公式可以用于描述从温度传感器获得的温度值与在对应的参考点处估计的温度之间的温度关系。该一般公式可以如下面的等式(2)表示，
f9i(T9i)＝T13i＝g(dl，T9i，M) (2)
其中g是传感器点9i处温度T9i的一般非线性函数，并且dl是一组M个恒定参数d1，d2，...，dl，...，dM，其中M是至少为1的整数，并且l的范围是从1，2，...到M。函数f9i对于每对相关联的温度传感器和参考点9i和13i是唯一的。
作为示例，这样的非线性函数可以如下面的等式(3)而被表示为多项式泰勒展开，
其中c9i,k是针对传感器点的一组校正系数，其中k是非线性展开项的阶数，并且该展开将从0，1，2…到N的多项式阶数的范围进行求和，其中N是非线性展开的最大阶数。函数f9i对于每对相关联的温度传感器和参考点9i和13i是唯一的。
因此，在步骤S2中，当使用如等式(1)中所表示的线性函数时，使用通过将校正因子与对应的温度值相乘已获得乘积并且将该乘积与校正项相加的对应函数f9i来确定每个参考点温度值。针对每个参考点的校正因子和校正项由来自存储介质5的处理电路3提取；当使用如等式(2)中所表示的一般非线性函数时，通过使用一组参数dl来确定每个参考点温度值。常数参数由来自存储介质5的处理电路3提取。当使用如等式(3)中表达的非线性多项式函数所表示的一般非线性函数时，通过使用一组较高阶数的校正系数c9i,k来确定每个参考点温度值。该校正系数由来自存储介质5的处理电路3提取。以这种方式，获得作为在参考点处温度估计的参考点温度值。
在步骤S3，借助参考点温度值T13i而获得在参考点13a-13n处的估计的温度分布。温度分布为每个参考点提供参考温度值。该温度分布作为示例可以在显示器上视觉地呈现或用于进一步的数据分析。
借助本方法，可以获得模具板7中的在线三维温度分布。特别地，如果选择参考点13a-13n在热表面H处，可以获得在热表面处的温度分布估计。在由多个光纤11j-11r中的温度传感器9a-9n形成的网格的密度选择得足够高的情况下，在模具板7中可以获得高分辨率的温度分布。
采用等式(1)的线性函数作为示例，可以如下确定将由温度传感器测量的温度值进行转换的函数f9i。
可以基于模具板7的模型来确定模具板7中的热不对称和非垂直的热通量方向。热不对称和非垂直的热通量方向的确定可以特别地包括求解固态介质中的热传递的偏微分方程，该固态介质具有冷却槽的边界条件和模具板的热表面的理想的均匀热分布曲线。针对一定的模具板条件，可以以这种方式在三维中获得模具板7中的估计的热分布。针对所讨论的模具板条件，可以以这种方式获得在每个温度传感器处仿真的温度与对应的参考点之间的初始温度关系。例如，如果使用了包括模具板的热表面之上均匀分布的温度的特定的模具板条件、作为针对模具-水接口的边界条件的冷却水温度和热传递系数、以及针对模具表面剩余部分的模具与周围材料之间的热传递系数的特定模具板条件的模型的仿真产生了温度传感器位置处的T9i＝250℃的仿真温度以及针对对应的参考点位置处的T13i＝500℃的仿真温度，那么在与每个温度传感器9a-9n相关联的等式(1)中将会有两个未知常数，其中T9i和T13i已知。这些未知常数是对应的校正因子c9i和校正项d9i。通过使用至少两个不同的唯一模具板热条件并且为每种情况进行仿真，可以获得与每个温度传感器9a-9n相关联的相应的方程组，每个方程组包含至少两个初始温度关系。求解每个这样的方程组，可以获得与温度传感器9a-9n相关联的校正因子c9i和校正项d9i，其反映了模具板7的三维温度分布、非垂直热传递和/或热不对称，并且因此获得等式(1)中的温度关系，其中每个c9i和d9i都已知。以这种方式，可以在如上文解释的步骤S2中确定参考点温度值。因此，本发明不限于垂直于模具板热表面的一维热传递。在感测点处的该非垂直热传递可以由以下引起：光纤传感器的非对称放置、在模具板特定区域内的非水平模具板、在模具板后端处的非均匀冷却通道布置、在熔融金属水平上方或者在靠近于模具板或角落的温度传感器的布置，这些因此导致了非垂直热传递方向。
相似的原理也适用于多项式或一般非线性函数的情况。
温度计算装置1可以在系统中使用，该系统包括温度计算装置1和多个温度传感器9a-9n，多个温度传感器9a-9n特别是被配置为布置在模具板中的多个光纤传感器，该光纤传感器例如可以是任何类型的光纤布拉格光栅(FBG)传感器、干涉光纤传感器、光纤偏振传感器、光纤微弯传感器、基于拉曼散射、布里渊散射和瑞利散射的在时域或频域中的分布式光纤传感器。
上文主要参考一些示例描述了本发明概念。然而，正如本领域的技术人员容易理解的，在由所附权利要求定义的本发明概念的范围内，上述公开的实施例之外的其他实施例是同样可能的。

Claims (13)

1.一种确定用于金属制造过程的模具的模具板(7)中的温度分布的方法，其中所述方法包括：
从在所述模具板中布置的多个温度传感器(9a-9n)中的每个温度传感器获得(S1)温度值，每个温度传感器(9a-9n)与所述模具板(7)中相应的参考点(13a-13n)间隔开；
使用相应的线性函数或相应的非线性函数，为每个温度值确定(S2)在对应的参考点(13a-13n)处的参考点温度值，其中所述线性函数的校正因子和校正项、或者所述非线性函数的一般非线性公式中的一组参数从多个初始温度关系获得，其中每个初始温度关系在所述模具板中对应的温度传感器处的仿真的温度与所述模具板中所述对应的参考点(13a-13n)处的仿真的温度之间，每个仿真的温度基于针对唯一的热模具板条件的所述模具板(7)的模型的相应的仿真而获得，在所述唯一的热模具板条件中已完整、明确并唯一地说明了所述模具板的热边界条件；以及
借助于所述参考点温度值而获得(S3)所述模具板(7)中所述参考点(13a-13n)处的估计的温度分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述线性函数的所述校正因子和所述校正项对于所讨论的所述温度传感器(9a-9n)是唯一的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述校正因子是第一常数，所述第一常数与对应的温度值相乘以获得乘积，并且所述校正项是相加到所述乘积的第二常数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一般非线性函数的所述一组参数对于所讨论的所述温度传感器(9a-9n)是唯一的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述非线性函数的所述一般非线性公式是非线性函数多项式展开，并且所述非线性函数多项式展开的一组校正系数对于所讨论的所述温度传感器(9a-9n)是唯一的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个参考点(13a-13n)是所述模具板(7)的热表面(7a)上的点。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个温度传感器(9a-9n)是光纤传感器。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述光纤传感器是以下中的任何种类：光纤布拉格光栅(FBG)传感器，干涉光纤传感器，光纤偏振传感器，光纤微弯传感器，基于拉曼散射、布里渊散射或瑞利散射的在时域或频域中的分布式光纤传感器。
9.一种计算机程序，包括计算机可执行代码，所述计算机可执行代码当由温度计算装置(1)执行时执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，包括存储介质(5)，所述存储介质(5)设置有根据权利要求9所述的计算机程序。
11.一种确定用于金属制造过程的模具的模具板(7)中的温度分布的温度计算装置(1)，其中所述温度计算装置(1)包括：
处理电路(3)，以及
存储介质(5)，包括计算机可执行代码，所述计算机可执行代码当由所述处理电路(3)执行时使所述温度计算装置(1)执行根据权利要求1-8所述的方法的步骤。
12.一种确定用于金属制造过程的模具的模具板(7)中的温度分布的系统，其中所述系统包括：
根据权利要求11所述的温度计算装置(1)，以及
多个光纤传感器(9a-9n)，被配置为布置在所述模具板(7)中，并且被配置为向所述温度计算装置(1)提供与所述模具板(7)中的温度相关的温度值。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述光纤传感器是以下中的任何种类：光纤布拉格光栅(FBG)传感器，干涉光纤传感器，光纤偏振传感器，光纤微弯传感器，基于拉曼散射、布里渊散射或瑞利散射的在时域或频域中的分布式光纤传感器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102834686A (zh) * 2009-12-15 2012-12-19 哈茨有限公司 用于材料处理组件的热感测
CN105880501A (zh) * 2016-06-03 2016-08-24 中南大学 一种测量连铸结晶器内保护渣与结晶器界面热阻的方法
WO2016163536A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型
CN106413942A (zh) * 2014-01-31 2017-02-15 新日铁住金株式会社 连续铸造的铸造状态的判定方法、装置以及程序
WO2017032392A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Abb Schweiz Ag A casting mold and a method for measuring temperature of a casting mold

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446658A (ja) * 1990-06-12 1992-02-17 Toshiba Corp 連続鋳造装置のブレークアウト予知装置
US6142662A (en) * 1998-06-16 2000-11-07 New Jersey Institute Of Technology Apparatus and method for simultaneously determining thermal conductivity and thermal contact resistance
US20060182832A1 (en) 2005-02-17 2006-08-17 Sif Universal Pte Ltd Semiconductor molding temperature and pressure sensors
JP4579820B2 (ja) * 2005-12-19 2010-11-10 新日本製鐵株式会社 鋳型または金型の稼動面の操業状態判定装置および判定方法、鋳型または金型の操業方法、コンピュータプログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
DE102008003962B4 (de) * 2007-01-12 2013-10-17 Nissan Motor Co., Ltd. Erstarrungsanalyseverfahren und -vorrichtung
DE102008029742A1 (de) 2008-06-25 2009-12-31 Sms Siemag Aktiengesellschaft Kokille zum Gießen von Metall
JP4914429B2 (ja) * 2008-12-05 2012-04-11 株式会社豊田中央研究所 合金溶湯の凝固解析方法およびその凝固解析プログラム
ES2372829B1 (es) * 2009-02-24 2012-12-13 Daniel Gaude Fugarolas Procedimiento de reducción de elementos intersticiales en colada de aleaciones y molde para la realización de dicho procedimiento.
FR2945118B1 (fr) * 2009-04-29 2011-06-17 Avemis Capteur et procede de mesure de niveau de la surface d'un metal en phase liquide
US8974952B2 (en) 2009-10-13 2015-03-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
DE102011085932A1 (de) 2011-06-07 2012-12-13 Sms Siemag Ag Verfahren zum Regeln der Höhe des Gießspiegels in einer Kokille einer Stranggießanlage
JP6381868B2 (ja) * 2013-01-25 2018-08-29 株式会社神戸製鋼所 チタンまたはチタン合金からなる鋳塊の連続鋳造方法
US20150343530A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Elwha Llc Systems and methods for monitoring castings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102834686A (zh) * 2009-12-15 2012-12-19 哈茨有限公司 用于材料处理组件的热感测
CN106413942A (zh) * 2014-01-31 2017-02-15 新日铁住金株式会社 连续铸造的铸造状态的判定方法、装置以及程序
WO2016163536A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型
WO2017032392A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Abb Schweiz Ag A casting mold and a method for measuring temperature of a casting mold
CN105880501A (zh) * 2016-06-03 2016-08-24 中南大学 一种测量连铸结晶器内保护渣与结晶器界面热阻的方法

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