CZ289395B6 - Způsob a zařízení pro odlévání kovového pásu - Google Patents

Abstract

Zp sob odl v n kovov ho p su (9), zejm na z oceli, p°i n m se tuhnut uveden ho p su (9) uskute uje zav d n m tekut ho kovu mezi dva v lce (1, 1') s horizont ln mi osami, ot ej c se v opa n²ch sm rech, chlazen vnit°n cirkulac chladic kapaliny, kter mezi sebou definuj prostor odl v n a jejich vn j povrchy (3, 3') vykazuj drsnost, a inertizace uveden ho prostoru odl v n se prov d vh n n m plynu nebo sm si plyn skrze kryt (10), pokr²vaj c uveden² odl vac prostor, spo v v tom, e se p°i odl v n nastavuje vyklenut uveden²ch v lc (1, 1'), kter se prov d upravov n m vh n n ho mno stv a/nebo charakteru uveden ho plynu nebo slo en sm si plyn alespo v bl zkosti povrchu ka d ho v lce (1, 1') p°ed jeho oblast styku s tekut²m kovem (2). Za° zen pro nastaven vyklenut v lc u za° zen pro odl v n kovov ho p su tvo° za° zen (25, 25', 26) pro m °en nebo v²po et vyklenut v lc (1, 1') v odl vac m prostoru nebo veli iny reprezentuj c toto vyklenut v lc (1, 1').\

Description

Předložený vynález se týká způsobu odlévání kovového pásu, zejména zocelí, při němž se tuhnutí uvedeného pásu uskutečňuje zaváděním tekutého kovu mezi dva válce s horizontálními osami a válce se otáčejí v opačných směrech, chladí se vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, definují mezi sebou odlévací prostor a jejich vnější povrchy vykazují drsnost, přičemž odlévací prostor se inertizuje vháněním stanoveného množství plynu nebo směsi plynů skrze kryt, pokrývající odlévací prostor. Dále se vynález týká zařízení pro odlévání kovového pásu, zejména z oceli, typu zahrnujícího dva válce s horizontálními osami, otáčející se v opačných směrech, chlazené vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, které mezi sebou definují odlévací prostor, určený k přijímání tekutého kovu, a jejichž vnější povrchy vykazují drsnost, prostředky pro vhánění plynu nebo směsi plynů skrze kryt, pokrývající uvedený odlévací prostor a prostředky pro úpravu vháněného množství a/nebo charakteru uvedeného plynu nebo složení uvedené směsi plynů alespoň v blízkosti povrchu každého válce před jeho oblastí styku s tekutým kovem.

Dosavadní stav techniky

Dokument EP A 0 409 645 popisuje zařízení pro kontinuální odlévání kovových pásů mezi válci, které má kryt nad odlévací nádrží a prostředky pro řízení složení nebo průtoku inertního plynu, případně obou těchto parametrů. Uvedené řízení (které působí hlavně na složení plynu, zejména na poměr mezi v kovech rozpustnými a nerozpustnými plyny) slouží ke zlepšení povrchových charakteristik odlévaného pásu.

Z dokumentu WO 94/02269 je známo zařízení s krytem, který zabezpečuje odizolování odlévacího prostoru od okolního prostředí a tím i dobré řízení složení plynu nad hladinou tekutého kovu foukáním inertního plynu pod kryt.

Ani v dokumentu EP A 0 409 645 a ani v dokumentu WO 94/02269 není popsán způsob odlévání kovového pásu, při kterém by se měnilo vyklenutí válců řízením inertního plynu, proudícího do odlévacího prostoru, nebo do blízkosti povrchu válců.

V zařízeních pro odlévání tenkých ocelových pásů mezi dvěma válci otáčejícími se v opačných směrech závisí profil tloušťky pásu především na tvaru, jaký zaujmou vnější povrchy válců v odlévacím prostoru. Ideálně by tento profil pásu měl být pravoúhlý nebo mírně konvexní tak, aby umožňoval správný průběh kroku válcování za studená a zajišťoval uspokojivou rovnoměrnost tloušťky finálního produktu. Za tímto účelem by měly tvořící přímky jednotlivých válců zůstat přímé nebo být mírně konkávní, zejména ve styčné linii válců, tj. v té oblasti prostoru odlévání, kde jsou si válce navzájem nejblíže. V praxi tomu tak však není v důsledku intenzivního tepelného namáhání, jemuž jsou válce vystaveny. Vnější povrch válce, který by měl za studená dokonale přímou tvořící přímku, by se tak vlivem expanze stával konvexním. Protože profil tloušťky ztuhlého pásu představuje věrnou reprodukci řezu odlévacího prostoru v úrovni styčné linie, získal by se pás, jehož tloušťka by se značně a progresivně zvětšovala od středu k okrajům. Tím by byl narušen správný postup válcování pásu za studená a snížena kvalita získaných produktů.

Z tohoto důvodu se uvedené expanzi obvykle předchází tak, že se vnějšímu povrchu válců při jejich výrobě dodává mírně konkávní profil, vykazující ve středu válce „vyklenutí“, neboli rozdíl v poloměru oproti jeho koncům. Optimální hodnota tohoto vyklenutí za studená se liší podle rozměrů válce a může činit například přibližně 0,5 mm. Tímto způsobem dochází při expanzi válce ke snížení vyklenutí a profil válce v odlévacím prostoru má tendenci se blížit přímkovému profilu. Hodnota tohoto vyklenutí v průběhu odlévání závisí na materiálech, z nichž jsou válce

- 1 CZ 289395 B6 vytvořeny, a na systému chlazení chlazeného pláště, který tvoří obvod válce, na geometrii tohoto pláště a také na způsobu, kterým je zajištěn na jádru válce, což může umožňovat větší nebo menší expanzi pláště. Závisí však také na provozních podmínkách, které se mohou měnit od jednoho odlévání k druhému nebo dokonce během jednoho a téhož odlévání, jako je výška tekutého kovu přítomného v odlévacím prostoru a intenzita tepelného toku, odebíraného kovu prostředky pro chlazení válce.

Bylo by významné mít k dispozici prostředky, poskytující obsluze odpovědné za fungování odlévacího stroje možnost do určité míry upravovat vyklenutí válců tak, aby bylo možno kontinuálně dosahovat optimálního vyklenutí bez ohledu na podmínky odlévání a jejich změny. Kromě toho by se odstranila nutnost používat různé dvojice válců s různým počátečním vyklenutím pro odlévání každého požadovaného typu za optimálních podmínek.

Jeden ze způsobů nastavení tohoto vyklenutí by mohl spočívat v modulaci tepelného toku, který se odebírá kovu, úpravou průtoku chladicí vody, která cirkuluje uvnitř pláště každého válce. Změny vyklenutí, kterých by bylo možno dosáhnout tímto způsobem samotným, by však byly minimální, řádově několik setin milimetru. Důvodem toho je, že tolerovatelný úprava průtoku vody je omezena pouze na malé podíly vzhledem k maximálnímu povolenému průtoku, neboť jinak hrozí příliš podstatné zhoršení podmínek, za nichž dochází k přestupu tepla mezi pláštěm a vodou. Pak by už nebylo možno uspokojivým způsobem kontrolovat podmínky tuhnutí kovu.

Cílem vynálezu je řídit odlévání s dostatečnou přesností.

Podstata vynálezu

Tohoto cíle se dosahuje způsobem odlévání kovového pásu, zejména z oceli, při němž se tuhnutí uvedeného pásu uskutečňuje zaváděním tekutého kovu mezi dva válce s horizontálními osami a válce se otáčejí v opačných směrech, chladí se vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, definují mezi sebou odlévací prostor a jejich vnější povrchy vykazují drsnost, přičemž odlévací prostor se inertizuje vháněním stanoveného množství plynu nebo směsi plynů skrze kryt, pokrývající odlévací prostor, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že při odlévání se nastavuje vyklenutí válců, lderé se provádí upravováním vháněného množství a/nebo charakteru plynu nebo složení směsi plynů alespoň v blízkosti povrchu každého válce před jeho oblastí styku s tekutým kovem.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení pro odlévání kovového pásu, zejména z oceli, typu zahrnujícího dva válce s horizontálními osami, otáčející se v opačných směrech, chlazené vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, které mezi sebou definují odlévací prostor, určený k přijímání tekutého kovu, a jejich vnější povrchy vykazují drsnost, prostředky pro vhánění plynu nebo směsi plynů skrze kryt, pokrývající uvedený odlévací prostor, a prostředky pro úpravu vháněného množství a/nebo charakteru uvedeného plynu nebo složení uvedené směsi plynů alespoň v blízkosti povrchu každého válce před jeho oblastí styku s tekutým kovem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dále zahrnuje prostředky pro měření nebo výpočet vyklenutí válců v uvedeném odlévacím prostoru nebo veličiny reprezentující toto vyklenutí válců.

Předložený vynález tedy spočívá v modulaci množství a/nebo složení plynu, přítomného v bezprostřední blízkosti povrchu každého z válců těsně předtím, než tento povrch přijde do styku s meniskem tekutého kovu, nebo obou těchto parametrů, za účelem úpravy vyklenutí válců. Jestliže totiž válce nejsou hladké a vykazují na povrchu drsnost, má množství a složení plynu, přítomného v dutinách povrchu válce, přímý vliv na koeficient přestupu tepla mezi kovem a válcem. Tímto způsobem se tedy mění tok tepla, které se odebírá kovu, a na kterém závisí expanze válce, a tedy jeho vyklenutí. Tato změna vyklenutí válců může být prováděna v průběhu odlévání v závislosti na okamžitých konkrétních podmínkách.

-2CZ 289395 B6

Jak bylo výše uvedeno, expanze válců je ovládána zejména tokem tepla, které se odebírá kovu, přítomnému vodlévacím prostoru. Podle zkušeností původců lze okamžitý tepelný tok Φ;, odebraný válcem z daného podílu kovu, s nímž je ve styku, vyjádřený v MW/m², zapsat jako:

Φ, = A.tj^-0,35 přičemž tj je doba uplynulá od okamžiku, kdy poslední podíl kovu vešel do styku s válcem v menisku, tj. v oblasti, kde se stýká válec a volný povrch tekutého kovu, přítomného v odlévacím prostoru. Skutečnost, že Φ; klesá, jestliže t, stoupá, odráží zhoršování kvality přestupu tepla s poklesem teploty kovu. A představuje koeficient přestupu tepla, vyjádřený v MW/m².s, jehož hodnota závisí na podmínkách, převládajících na rozhraní kov-válec.

Na základě tohoto vztahu pro okamžitý tepelný tok je možno vypočíst střední tepelný tok Φη,. odebraný z kteréhokoli podílu tuhnoucí a chladnoucí kůry, která je ve styku s válcem. Výpočet se provádí integrací Φ, na celek této kůry, jejíž jednotlivé podíly se liší dobou, po kterou jsou ve styku s válcem. Tato doba se pohybuje mezi 0 v případě podílu kůry, umístěného v menisku, a hodnotou tg v případě podílu kůry, který opouští válec ve styčné lince, tg je možno vypočíst jako funkci délky styčného oblouku mezi kovem a válcem a rychlosti otáčení válců. Φ„, lze proto zapsat:

’ tg ^A ®_m = —fOjdt =---tc-⁰·³⁵ tc θ 0,65

Kromě toho lze Φ™ měřit prostřednictvím průtoku Q chladicí vody procházející válcem, změny ΔΤ teploty této vody mezi jejím vstupem do válce a výstupem z něho a plochy S styku mezi kovem a válcem podle vztahu:

O_m = QAT/S

Je-li známo tg, je možno z něho odvodit A výpočtem podle vztahu:

A = 0,65 ΦοΛ^-0’³⁵ = 0,65 Q ΔΤ/S V°·³⁵

Bylo uvedeno, že hodnota A závisí na podmínkách na rozhraní kov-válec. Jednou z nejdůležitějších charakteristik tohoto rozhraní je drsnost chlazeného povrchu pláště válce. Bylo zjištěno, že dokonale hladký povrch válce, který má rovnoměrnou tepelnou vodivost, může způsobit vznik vad na odlévaném pásu. Důvodem je, že účinek kontrakce kůry pásu během jeho chlazení působí proti silám adhezivity této kůry k plášti. V důsledku těchto vzájemných působení vzniká uvnitř kůry napětí, které může vést ke vzniku povrchových mikrotrhlinek. K odstranění těchto problémů se všeobecně uznává, že je výhodné používat válce, jejichž plášť má určitou drsnost, to znamená střídání hladkých oblastí (nebo reliéfních oblastí) a oblastí, které jsou vůči nim duté, rozmístěných buď rovnoměrně nebo nahodile. Na hladkých a reliéfních oblastech kovová kůra normálně přiléhá k plášti a může rychle chladnout. Šířka dutých oblastí je naproti tomu vypočtená tak, aby je kov, který tuhne, vyplnil pouze částečně a aby tak vlivem sil povrchového napětí nedosáhl na dno těchto dutin. Vertikálně v přímce alespoň s centrálními částmi těchto dutin tedy kov není v přímém styku s chlazením povrchem. V kůře naproti těmto dutinám tedy vznikne řada oblastí vykazujících mírný reliéf, jejichž tuhnutí a chladnutí pokročilo méně než u zbytku kůry. Ty tvoří určitou zásobu kovu, který vykazuje určitou pružnost a může bez popraskání absorbovat povrchové napětí spojené s kontrakcí kůry. K dosažení uspokojivé kvality povrchu odlévaného pásu byly uvažovány různé typy rýhování plášťů válců, například křížené drážky s průřezem ve tvaru V. Nedávno bylo navrženo vytvářet v plášti v podstatě kruhové nebo oválné důlky, navzájem se nedotýkající, o průměru 0,1 až 1,2 mm a hloubce 5 až 100 pm (viz dokument EP 0 309 247).

Předtím, nez vstoupí do styku s tekutým kovem, jsou duté oblasti plné plynu, který tvoří hraniční vrstvu atmosféry přímo nad rotujícím válcem a který s sebou tento válec unáší. Když přijdou do styku s meniskem a jsou pak pokryty tuhnoucí kovovou kůrou, je v nich plyn, který je vyplňoval, zachycen. Prostřednictvím tohoto plynu se pak chlazené stěny dutin, i přesto, že nejsou ve styku s kůrou, účastní odebírání tepelného toku z kovu. Vypočtená hodnota koeficientu A bere v úvahu vliv drsnosti pláště na celkový přestup tepla mezi kovem a válcem.

Všeobecně se zamezuje vystavení povrchu tekuté oceli působení okolního vzduchu; jinak by docházelo ke kontaminaci kovu vlivem tvorby oxidických inkluzí. Tato tvorba by dále vedla ke spotřebování nejsnadněji oxidovatelných prvků, přítomných v oceli. Aby byl povrch kovu izolován od působení vzduchu, pokrývá se odlévací prostor ve většině případů zařízením tvořícím kryt. Pod tento kryt se směrem k povrchu tekuté oceli vhání plyn, který je zcela inertní vůči tekutému kovu (například argon), nebo plyn, u něhož lze tolerovat jeho částečné rozpouštění v tekutém kovu (například dusík v případě, kdy se odlévá nerezová ocel, u níž se zvlášť nepožaduje nízký obsah dusíku), nebo směs takových plynů. K odstranění problémů s opotřebením válců i krytu tento kryt obvykle nespočívá na válcích, ale je udržován ve velmi malé vzdálenosti od jejich povrchu (několik mm). Nevýhodou takového uspořádání je, že válce s sebou unášejí, zejména v dutinách svého povrchu, hraniční vrstvu vzduchu, jehož oxidační schopnost nepříznivě působí na kvalitu kovu, s nímž přichází do styku v menisku a níže. Tento problém se v některých případech řeší tak, že se kromě vhánění směrem k povrchu tekuté oceli dále vhání argon a/nebo dusík do bezprostřední blízkosti povrchu válců v místech, kde je zakryt krytem. Používá se přitom nastavitelný průtok, který musí být dostatečný pro zředění hraniční vrstvy vzduchu tak, aby ztratila podstatnou část své oxidační schopnosti. Toto řešení je aplikováno zejména ve francouzské přihlášce FR 94 14571.

V důsledku rozdílů, které existují mezi jejich fyzikálními i chemickými vlastnostmi, nemají všechny plyny a plynné směsi, které mohou být použity k ochraně tekutého kovu, stejný účinek na přestup tepla mezi kovem a válcem. Bylo například pozorováno, že tento přestup probíhá účinněji, jestliže se jako inertizující plyn použije dusík spíše než argon. Pravděpodobné vysvětlení tohoto jevu spočívá v tom, že vzhledem k tomu, že argon je v oceli prakticky nerozpustný, zůstává všechen v dutých oblastech. Tvoří tedy nepřetržitě plynný polštář mezi dnem dutých oblastí a kovovou kůrou, což přispívá k zamezení významnějšího proniknutí kovu do dutin. Naproti tomu dusík, který je zachycen v dutinách, je ve větší nebo menší míře (v závislosti na typu odlévaného kovu) absorbován kovem, pokud tento kov ještě zcela neztuhl. Obecně je množství plynu, přítomného v dutinách, také funkcí průtoku vháněného vzduchu, zejména v bezprostředním sousedství válců. Při stejném průtoku vháněného plynuje tedy množství plynu, zůstávajícího v každé duté oblasti menší v případě, že je použit dusík, oproti případu, kdy je použit argon. Dusík tedy nemůže natolik bránit vstupu kovu do dutin jako argon a opět se docílí podmínky tuhnutí, které jsou bližší podmínkám hladkého válce. Jinými slovy, tvoří-li hraniční vrstvu plynu, unášenou válci až k menisku, v podstatě argon, je koeficient A přestupu tepla mezi válcem a tuhnoucí kovovou kůrou nižší než v případě, kdy je hraniční vrstva tvořena dusíkem. Rovněž v případě, kdy je použita směs těchto dvou plynů, je pozorován pokles A při zvyšování procentuálního podílu argonu ve směsi, vháněné do blízkosti povrchu válců před meniskem, z hodnoty Ao, kterou A vykazuje v případě čistého dusíku:

A = Ao-K(%Ar)

Zkušenosti ukazují, že pro různé austenitické nerezové oceli a danou drsnost válců se může hodnota An pohybovat například mezi 4,2 a 4,8 a K je řádově 0,025 v rozmezí obsahů argonu nižších nebo rovných 30 %. Nad touto hranicí je pozorován zřetelný pokles vlivu obsahu argonu na hodnotu A. V případě feritických nerezových ocelí je vliv obsahu argonu na hodnotu A méně zřetelný a v případě uhlíkových ocelí je relativně slabý. Tato zjištění je třeba uvést do souvislosti s rozdíly rozpustnosti dusíku v těchto různých typech: čím více rozpustného dusíku je v oceli, tím více jeho částečná nebo úplná náhrada nerozpustným plynem v i ne rt i zujícím plynu změní

-4CZ 289395 B6 podmínky na rozhraní plyn/kov. To znamená, že alternativní provedení způsobu podle vynálezu, podle něhož se vyklenutí válců nastavuje úpravou charakteru inertizujícího plynu nebo složení inertizující plynné směsi, má výhodné použití při odlévání nerezových ocelí, zejména austenitických. Alternativní provedení, podle něhož se úpravy vyklenutí dosáhne pouze úpravou průtoku vháněného plynu, se konkrétněji týká uhlíkových ocelí. Je samozřejmé, že je rovněž možno upravovat současně oba parametry, tj. průtok i složení plynné směsi.

Obsluha může experimentálně stanovit hodnotu tepelného toku, procházejícího válcem, a z ní odvodit hodnotu A výpočtem, je-li známa rychlost odlévání. Na základě předchozích experimentů nebo metod modelování se z této hodnoty A odvodí pro každý typ drsnosti válců a pro každou kategorii výrobků vyklenutí válce, jaké by bylo možno očekávat, kdyby měl válec za studená dokonale přímou tvořící přímku. Z něho nakonec obsluha odvodí tvarovou korekci, kterou je výhodné použít při výrobě, aby alespoň za většiny reálných experimentálních podmínek bylo možno získat válec, jehož tvořící přímky za horka zaujmou požadovaný přímý nebo mírně konkávní tvar, pouhou úpravou složení a/nebo průtoku inertizujícího plynu podle vynálezu.

Pro úpravu charakteru inertizujícího plynu má obsluha možnost použít buď čistý dusík nebo čistý argon, aby mohla mít při daném průtoku plynu a daných podmínkách odlévání volbu mezi dvěma vyklenutími válce. Samozřejmě je však výhodné mít možnost použití směsi těchto dvou plynů (nebo jakýchkoli jiných vhodných plynů) v příslušných poměrech, které je možno libovolně měnit podle potřeb úpravy vyklenutí tak, aby tato úprava probíhala co nejpřesněji.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu v souvislosti s připojeným výkresem, který schematicky znázorňuje příčný řez zařízením pro odlévání kovových pásů mezi dvěma válci, umožňujícím provádět způsob podle vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

Neomezující příklad zařízení pro provádění způsobu podle předloženého vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese. Zařízení pro odlévání obsahuje, jak je běžné, dva válce 1, 1', umístěné ve vzájemné blízkosti, vnitřně chlazené a poháněné neznázoměnými prostředky tak, že se otáčejí kolem horizontálních os v navzájem opačných směrech, a zařízení pro dodávání tekutého kovu 2, například oceli, do odlévacího prostoru, definovaného vnějšími povrchy 3, T válců 1, Γ a bočně uzavřeného dvěma žáruvzdornými deskami, z nichž je na obr. 1 znázorněna deska 4. Toto zařízení pro dodávání tekutého kovu zahrnuje malou trysku 5, připojenou k neznázoměnému rozdělovači, jejíž dolní konec je ponořen pod povrch 6 tekutého kovu 2, obsaženého v odlévacím prostoru. Tekutá ocel začíná tuhnout na vnějších površích 3, T válců J, 1·. na nichž tvoří kůry 7, T, jejichž spojení ve styčné linii 8, to je v oblasti, kde je mezera mezi válci 1, V nejmenší, vytváří ztuhlý pás 9 o tloušťce několika mm, který je kontinuálně odtahován z odlévacího zařízení. Inertizace odlévacího prostoru je zajištěna krytem 10, jímž prochází tryska 5 a který spočívá na dvou blocích 11, IV, probíhajících po celé šířce válců 1, V. Spodní plochy 12.12' těchto bloků 11.11' jsou tvarovány souhlasně se zakřivením vnějších povrchů 3, T válců

1. 1' a tak, aby za provozu inertizačního zařízení spolu s nimi definovaly prostor 13. 13' o šířce ,.e“ o velikosti několika mm. Vhánění inertizačního plynuje zajišťováno především vedením 14, procházejícím krytem 10 a ústícím nad povrchem 6 tekutého kovu 2, přítomného v odlévacím prostoru. Toto vedení 14 je připojena k zásobní nádobě 15 plynu, obsahující například dusík nebo argon, jehož průtok a tlak při vhánění se reguluje ventilem 16.

Při uskutečňování způsobu podle vynálezu se dále provádí vhánění plynů s kontrolovaným průtokem a složením skrze bloky 11. 11'. Zásobník 17 dusíku, opatřený ventilem 18, a zásobník

-5 CZ 289395 B6 argonu, opatřený ventilem 20, jsou připojeny k mísící komoře 21. Z mísící komory 21 se odebírá plyn nebo obecně směs plynů a vytváří podle vynálezu hraniční vrstvu, unášenou vnějšími povrchy válců 1, F až k jejich zónám styku s povrchem 6 tekutého kovu přítomného v odlévacím prostoru, které tvoří meniskus. Za tím účelem vychází z mísící komory 21 vedení 22. 5 opatřené ventilem 23, a dodává podíl plynné směsi, která je zde přítomna, do bloku 11. kde jej štěrbina 24 (nebo větší množství blízko u sebe umístěných otvorů nebo porézní element) rozděluje co nejrovnoměměji do prostoru 13. definovaného vnitřní plochou 12 bloku 11 a vnější plochou 3 válce 1. Ventil 23 umožňuje upravovat průtok a tlak plynné směsi. Symetrické zařízení, obsahující vedení 22'. opatřené ventilem 23'. rovněž dodává plynnou směs do bloku 11' a pak ío štěrbinou 24' do prostoru 13'. oddělujícího blok 11' a válec 1'.

V alternativním provedení mohou být upravena zcela navzájem nezávislá zařízení pro přívod plynu pro každý z bloků 11, 11'. takže je možné regulovat složení plynných směsí, přítomných v prostorech 13.13'. a tedy vyklenutí každého z válců 1,1'. samostatně. Tak je možno vzít v úva15 hu možný rozdíl podmínek chladnutí pro každý z válců J, F. Dále je rovněž možno zvolit uvádění plynu vháněného pod kryt 10 do mísící komory 21, a tak mu dodávat stejné složení jako má plynná směs, která má vytvářet hraniční vrstvu na povrchu válců 1, V.

Další alternativní provedení zařízení podle vynálezu spočívá, stejně jako ve výše citované 20 přihlášce FR 94 14571, v tom, že se uvnitř každého bloku 11. 11' vytvoří druhá štěrbina (nebo jiný funkčně ekvivalentní element), podobná štěrbině 24. 24'. která je v prostoru 13. 13' vzhledem k dopřednému pohybu povrchu 3,31 válce J, 1'. umístěná před štěrbinou 24.24'. Tato druhá štěrbina vede plyn, který z ní vychází, směrem k vnějšku prostoru 13. 13'. zatímco štěrbina 24, 24' vede plyn, který z ní vychází, směrem do prostoru odlévání, a tedy ve směru dopředného 25 pohybu povrchu 3, 31 válce 1, F. Dosáhne se tak lepšího utěsnění prostoru 13, 13' vůči vnějšímu okolí, a tedy i jemnější kontroly složení hraniční vrstvy. Tím je usnadněno nastavování vyklenutí válců 1, F.

Podobně plyn nebo plynná směs, dodávaná do prostorů 13,13', oddělujících bloky 11.11' a válce 30 L 11, nemusí být pouze v plynném stavu, jak se dosud implicitně předpokládalo, ale může být i v kapalném stavu. Je rovněž možno ji ohřívat a tak upravovat její teplotu.

Je třeba vzít v úvahu, že právě popsané inertizační zařízení představuje pouze jeden příklad provedení vynálezu, a že pro tento účel může být rovněž použité jakékoli jiné zařízení, umožňu35 jící regulovat složení plynu, přítomného nad odlévacím prostorem, a zejména hraniční vrstvy plynu, unášené vnějším povrchem každého válce až k menisku.

Za účelem kontroly vyklenutí válců v průběhu odlévání způsobem podle vynálezu musí mít obsluha odpovědná za provoz odlévacího zařízení (nebo automatické vyhodnocovací přístroje) 40 k dispozici velké množství dat tak, aby bylo zajištěno, že nastavené složení a průtok inertizujícího plynu skutečně povede k požadovanému vyklenutí, a tedy k vyhovující kvalitě produktu. Jednou z možností je průběžný sběr dat (průtok chladicí vody, změna její teploty mezi vstupem na válec a výstupem z něho), umožňující provádět výpočet tepelného toku, procházejícího válcem v krátkých intervalech a odvozovat zněj vyklenutí, například pomocí matematického 45 modelování a/nebo předchozí kalibrace. Další metoda postupu spočívá v kontinuálním měření vyklenutí válců v oblasti co nejbližší prostoru odlévání, načež se z něho odvozuje vyklenutí v oblastech kontaktu a v důsledku toho se upravuje složení inertizujícího plynu. Toto měření vyklenutí je možno provádět například pomocí sestavy bezkontaktních snímačů tvaru, jako jsou kapacitní nebo laserové senzory, rozmístěné podél alespoň jedné tvořící přímky jednoho z válců, 50 nebo lépe pomocí dvou sad takových senzorů, každé umístěné na jednom válci. Na výkrese jsou schematicky znázorněny takovéto senzory 25. 25'. které jsou připojeny k výpočetní jednotce 26. Tato výpočetní jednotka přijímá rovněž výše uvedená data, která umožňují vypočítávat tepelné toky procházející válci 1, F a z nich stanovovat otevírání ventilů 18, 20 za účelem regulace průtoku a složení plynné směsi na hodnoty, které poskytují na válcích 1, F vyklenutí, považova

-6CZ 289395 B6 né 2a optimální. Měření tepelného profilu pásu v příčném směru, prováděné na výstupu z válců, může rovněž poskytnout alespoň kvalitativní údaje ohledně vyklenutí, které mu dodaly válce, protože teplotní rozdíl mezi středem pásu a oblastmi bližšími ke koncům ukazuje na změny tloušťky pásu. Konečně je možno za válce instalovat zařízení pro přímé měření tloušťky pásu a jejích změn v příčném směru, jako jsou rentgenová měřidla, s jejichž pomocí lze přímo pozorovat účinky vyklenutí válců na pás a v případě potřeby upravit vyklenutí způsobem podle vynálezu.

Způsob podle vynálezu je rovněž možno spojit s regulací vyklenutí pomocí průtoku vody skrze chladicí válce. Jak výše uvedeno, s použitím pouze této metody je obtížné dosáhnout vysokých amplitud změn vyklenutí. Je ji však možno použít ke konečnému doplnění hrubší regulace vyklenutí, prováděné předem úpravou průtoku a/nebo složení inertizujícího plynu.

Předložený vynález není samozřejmě omezen pouze na odlévání ocelových pásů a může být použit i na odlévání jiných kovových materiálů.

Claims (11)

1. Způsob odlévání kovového pásu, zejména z oceli, při němž se tuhnutí uvedeného pásu uskutečňuje zaváděním tekutého kovu mezi dva válce s horizontálními osami a válce se otáčejí v opačných směrech, chladí se vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, definují mezi sebou odlévací prostor a jejich vnější povrchy vykazují drsnost, přičemž odlévací prostor se inertizuje vháněním stanoveného množství plynu nebo směsi plynů skrze kryt, pokrývající odlévací prostor, vyznačující se tím, že při odlévání se nastavuje vyklenutí válců, které se provádí upravováním vháněného množství a/nebo charakteru plynu nebo složení směsi plynů alespoň v blízkosti povrchu každého válce před jeho oblastí styku s tekutým kovem.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulace vyklenutí se doplňuje upravováním průtoku chladicí kapaliny.

3. Způsob podle kteréhokoliv z nároků la2, vyznačující se tím, že uvedenou směs plynů tvoří směs dusíku a argonu.

4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že vyklenutí válců (1, V) se vyhodnocuje na základě měření profilu tloušťky pásu (9) v příčném směru.

5. Zařízení pro odlévání kovového pásu (9), zejména z oceli, typu zahrnujícího dva válce (1, Γ) s horizontálními osami, otáčející se v opačných směrech, chlazené vnitřní cirkulací chladicí kapaliny, které mezi sebou definují odlévací prostor, určený k přijímání tekutého kovu (2), a jejichž vnější povrchy (3, 3') vykazují drsnost, prostředky (14, 15, 16) pro vhánění plynu nebo směsi plynů skrze kryt (10), pokiývající uvedený odlévací prostor, a prostředky (17, 18, 19, 20, 21, 22,22', 23, 23', 24, 24') pro úpravu vháněného množství a/nebo charakteru uvedeného plynu nebo složení uvedené směsi plynů alespoň v blízkosti povrchu (3, 3') každého válce (1,1') před jeho oblastí styku s tekutým kovem (2), vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky (25, 25', 26) pro měření nebo výpočet vyklenutí válců (1,1') v uvedeném odlévacím prostoru nebo veličiny reprezentující toto vyklenutí válců (1,1').

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro automatické řízení složení a průtoku směsi plynů v závislosti na datech z výstupu prostředků (26) pro výpočet vyklenutí válců (1, Γ).

-7CZ 289395 B6

7. Zařízení podle nároků 5 a 6, vyznačující se tím, že uvedený kryt (10) zahrnuje dva bloky (11,11'), jejichž spodní plocha (12,12') definuje s vnějším povrchem (3,3') příslušného válce (1, 1') prostor, přičemž uvedené bloky (11, 11') probíhají po celé šířce válců (1, 1'),

5 a prostředky (24, 24') pro vhánění plynu nebo směsi plynů s upravovaným množstvím a/nebo charakterem plynu nebo složením směsi plynů do uvedeného prostoru.

8. Zařízení podle jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se t í m, že prostředky pro měření vyklenutí válců (1,1') zahrnují alespoň jednu sadu senzorů (25,25') měřících profil válce

10 (1,1'), uspořádaných podél tvořící přímky příslušného válce (1, Γ).

9. Zařízení podle jednoho z nároků 5až 7, vyznačující se tím, že uvedené prostředky (26) pro výpočet vyklenutí válců (1,1') zahrnují prostředky pro měření tepelného toku procházejícího válci (1, Γ).

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro měření změn teploty pásu (9) v příčném směru.

11. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro 20 přímé měření profilu tloušťky uvedeného pásu (9) v příčném směru.