EP0988908A1 - Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in einem Gussstrang und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in einem Gussstrang und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0988908A1
EP0988908A1 EP99118339A EP99118339A EP0988908A1 EP 0988908 A1 EP0988908 A1 EP 0988908A1 EP 99118339 A EP99118339 A EP 99118339A EP 99118339 A EP99118339 A EP 99118339A EP 0988908 A1 EP0988908 A1 EP 0988908A1
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EP
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metal
cast strand
computer
strip
test specimen
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Anwar Von Sroka
Hubertus Dr. Brüning
Hartmut Dipl.-Ing. Oelmann
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KME Special Products GmbH and Co KG
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KM Europa Metal AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations

Definitions

  • the invention relates on the one hand to a method for localizing element concentrations in the edge areas of a horizontally manufactured cast strand alloyed non-ferrous metals.
  • the invention is directed to one Device for performing the method.
  • the thickness of the removed surface layer has so far been based on empirical values determined that were sufficient for the rule. Now, however, are forming in horizontal casting under certain conditions tin concentrations that protrude beyond the normal dimension into the cast strand at certain points. root cause this is mostly due to wanted or unwanted changes in the cooling conditions. However, these anomalies can only be identified after several work steps rolled and polished surfaces in the form of linear light yellow stripes. These batches were then usually scrapped.
  • the invention is based on the object Method for localizing element concentrations in the marginal areas of a horizontally manufactured cast strand from alloyed non-ferrous metals as well as a Show device for performing the method in which both wanted and unwanted changes in cooling conditions as well regardless an optional local homogenization cooling element concentrations can be reliably recognized and eliminated.
  • the cast strand at the beginning and end of a coil to be wound a length section removed as a test specimen and from this specimen in the transverse direction a surface layer with a certain thickness removed like a strip.
  • the surface layer can be removed by milling, Grinding or another type of mechanical processing. It is important here that no lubricants are added during acceptance become. The acceptance takes place over the entire length of the test specimen and thus the width of the cast strand.
  • the method according to the invention therefore makes it possible to determine exactly how much Material must be removed from the cast strand so that further processing a flawless starting material can be provided.
  • This device has a sensor that determines the position of the test specimen Metal acquisition unit and a spectral analysis head, which is relative to the test specimen relocatable and under the influence of a metal acceptance and analysis control unit are provided, on the one hand via a programmable logic controller and on the other hand is coupled to a computer via a spectrometer.
  • the Computer has a screen and a printer.
  • the test specimen removed from the cast strand is fixed locally.
  • the sensor feels then the surface of the test specimen and the metal removal unit, in particular a milling head with milling cutter, such that one of these is uniformly thick Surface layer can be removed.
  • the extension in Transverse direction determined.
  • the sensor is under the influence of a Metal acceptance and analysis control unit with a programmable logic controller Control is coupled.
  • the control is in turn connected to a computer connected via the control and the metal acceptance and analysis control unit positioned the sensor step by step and also all safety chains and functions of the device checked.
  • a predetermined layer thickness is achieved with the metal removal unit removed like a strip, for example 0.6 mm, so that now a bare surface is present.
  • the spectral analysis head which is now in linear sequence of points determines the metal composition, the spectrometer also transmits the concentration to the computer.
  • the computer collects all positioning and analysis data and also the analysis data corrected with reference to the calibration values, the analysis and Positioning data transferred into a diagram, which is then online on the screen of the computer is displayed. It can be clearly seen here where, if necessary anomaly is exceeded. Does the calculator set one such an anomaly, he immediately determines that the metal take-off unit is another Layer from the length section, but this time in a smaller one Thickness, for example with 0.2 mm. This can take place over the entire extension Transverse direction of the longitudinal section take place or only where the inflated in advance Concentration was determined.
  • a spectral analysis is carried out again and determined whether the increased concentration is still present or whether the element concentrations are within the limit values. Lie they within the limits, the anomaly is well defined, so then the values for machining the cast strand are also fixed. Is the anomaly still present, another thin layer of e.g. 0.2 mm removed and the specimen was then examined spectrally analytically.
  • the metal acceptance and analysis control unit with the spectrometer is connected via optical fibers.
  • 1 is an arrangement for localizing element concentrations rectangular in the edge areas of a horizontally manufactured cast strand Cross section made of a copper-tin alloy (CuSn4).
  • the arrangement 1 comprises a sample table 2, on which a short length section of the cast strand in Shape of a test specimen 3 can be fixed locally.
  • a short length section of the cast strand in Shape of a test specimen 3 can be fixed locally.
  • the length L of the cast strand Specimen 3 dimensioned significantly smaller than the width B, which is also the Corresponds to the width of the cast strand.
  • the test specimen is 3 also fixed locally in the longitudinal direction of the sample table 2.
  • a metal removal unit 4 in the form of a milling head with milling cutter 5 relocatable.
  • the milling cutter 5 can be moved downwards out of the metal removal unit 4.
  • the metal removal unit 4 can be displaced transversely to the sample table 2.
  • the metal removal unit 4 is shown in FIG Way under the influence of an integrated in the sample table 2 metal and Analysis control unit 6.
  • the metal take-off unit 4 is assigned a sensor 7, via which the position of the Test specimen 3 on the sample table 2 and its width B in the transverse direction is determined.
  • metal take-off unit 4 under the influence of the metal take-off and analysis control unit 6 stands, it is also via a line 8 with a programmable logic controller Controller 9 coupled, which in turn via a line 10 is coupled to a computer 11 with screen 12 and printer 13.
  • a spectral analysis head 14 can be displaced. This one too is under the influence of the metal acceptance and analysis control unit 6, the in turn via optical fiber 15 with a spectrometer 16 and this in turn is coupled to the computer 11 via a line 17.
  • the controller 9 and the control unit are used first 6, the sensor 7 is shifted over the test specimen 3, the position and scans its width B.
  • the controller 9 uses the values reported to the controller then the metal removal unit 4 in such a way that the milling cutter 5 is removed from the test specimen 3 in Width B is a surface layer with a depth of 0.6 mm in strips milled off (see also Figure 2).
  • Spectral analysis head 14 moved in the longitudinal direction of the milled strip 18, wherein a punctiform spectral analysis of the metal composition of the Test specimen 3 in a linear succession 19 (focal spots of the spectrometer) is carried out.
  • the spectrometer receives 16 instructions from Computer 11, which alloy is to be analyzed and when it has to drop.
  • the Spectrometer 16 determines the composition by emission spectrometry and reports the concentration to the computer 11.
  • the arrows PF indicate the flow of information.
  • the computer 11 collects the positioning data and analysis data and corrects them possibly referring to the calibration values. It then transfers the analysis and positioning data to a diagram which is oneline according to FIG screen 12 is shown.
  • the width B of the test specimen is on the abscissa A 3 in millimeters and on the ordinate O the tin concentration in percent shown.
  • the permissible tin concentration is between about 3.5 and 4.5 Percent.
  • the spectrometer 16 has a milling depth of approx. 0.6 mm from position 375 to 425 mm above the upper limit OG tin concentration 20 going beyond determined, transmitted to the computer 11 and shown in Figure 3.
  • the metal removal unit 4 is again in the longitudinal direction of the strip 18 moves, with a further 0.2 mm material removed.
  • the spectral analysis head 14 is then moved in the longitudinal direction of the strip 18 and determined the metal composition.
  • this analysis also shows with a milling depth of 0.8 mm in total, an increased tin concentration 20 in the range between 375 and 425 mm. However, it can also be seen that the tin concentration 20 has become narrower at the base.
  • the metal take-off unit then becomes 4 moved again in the longitudinal direction of the strip 18 and one another layer of 0.2 mm removed.
  • the spectral analysis head 14 is again in the longitudinal direction of the Strip 18 moves and the current metal composition determined.
  • the total milling depth now is approximately 1 mm still an increased tin concentration between the positions 375 to 425 mm 20 available.
  • FIG. 5 shows that the tin concentration 20 at the Base has become significantly narrower.
  • the metal removal unit 4 is again in the longitudinal direction of the strip 18 shifted and with the cutter 5 another layer with a thickness of 0.2 mm decreased.
  • the spectral analysis head 14 is then moved in the longitudinal direction of the strip 18 and determined the metal composition.

Abstract

Zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in den Randbereichen eines horizontal gefertigten Gußstrangs aus legierten Nichteisenmetallen wird ein Längenabschnitt (3) aus dem Gußstrang entfernt und von diesem einen Probekörper (3) bildenden Längenabschnitt mindestens einmal in Querrichtung eine Oberflächenschicht mit bestimmter Dicke streifenartig mit einer Metallabnahmeeinheit (4) abgenommen. Dann wird mit Hilfe eines Spektralanalysenkopfs (14) in Längsrichtung des Streifens eine punktförmige spektralanalytische Prüfung der Metallzusammensetzung in linienförmiger Aufeinanderfolge durchgeführt. Die hierbei ermittelte Elementkonzentration wird mit Hilfe eines Rechners (11) zahlenmäßig und/oder grafisch dargestellt. Metallabnahmeeinheit (4) und Spektralanalysenkopf (14) sind unter den Einfluß einer Metallabnahme- und Analysenregeleinheit (6) gestellt, welche einerseits über eine speicherprogrammierbare Steuerung (9) und andererseits über ein Spektrometer (16) mit dem Rechner (11) gekoppelt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in den Randbereichen eines horizontal gefertigten Gußstrangs aus legierten Nichteisenmetallen. Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim horizontalen Gießen von im Querschnitt insbesondere rechteckigen Gußsträngen aus legierten Nichteisenmetallen, z.B. von Zinn-Bronze-Bändern, ergeben sich trotz intensiver Bemühungen der Praxis nach wie vor Probleme in Bezug auf eine sichere Aussage über die Qualität der Gußstränge. Vorzugsweise zeigen sich diese Schwierigkeiten beim Auffinden von Zinnkonzentrationen (Zinnseigerungen), welche die Legierungsspezifikation um ein Vielfaches überschreiten. Derartige Zinnkonzentrationen sind in den Randbereichen des Gußstrangs vorzugsweise in Gießrichtung langgestreckte, über die gesamte Bandlänge auftretende Anomalien, die in der Regel bei einer Zinn-Bronze-Legierung immer vorhanden sind. Sie werden in der Praxis üblicherweise durch Abnahme einer in der Dicke bestimmten Oberflächenschicht beseitigt, so daß dann aus einem derartigen Gußstrang qualitätsmäßig einwandfreie Folgeprodukte hergestellt werden können.
Die Dicke der abgenommenen Oberflächenschicht wurde bislang aufgrund von Erfahrungswerten bestimmt, die für den Regelfall ausreichten. Nun bilden sich jedoch beim Horizontalgießen unter gewissen Voraussetzungen Zinnkonzentrationen, die an bestimmten Stellen über das normale Maß in den Gußstrang hineinragen. Ursache hierfür sind meistens gewollte oder ungewollte Änderungen der Kühlbedingungen. Erkennbar werden diese Anomalien aber erst nach mehreren Arbeitsgängen an gewalzten und polierten Oberflächen in Form von linienförmigen hellgelben Streifen. Diese Chargen wurden dann in der Regel verschrottet.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in den Randbereichen eines horizontal gefertigten Gußstrangs aus legierten Nichteisenmetallen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, bei welchen sowohl bei gewollten sowie ungewollten Änderungen der Kühlbedingungen als auch ungeachtet einer gegebenenfalls durchgeführten örtlichen Homogenisierungskühlung Elementkonzentrationen sicher erkannt und eliminiert werden können.
Was die Lösung des verfahrensmäßigen Teils dieser Aufgabe anlangt, so besteht diese in den Merkmalen des Anspruchs 1.
Danach wird im Rahmen der Erfindung aus dem Gußstrang am Anfang und Ende eines zu wickelnden Coils ein Längenabschnitt als Probekörper entfernt und von diesem Probekörper in Querrichtung eine Oberflächenschicht mit bestimmter Dicke streifenartig abgenommen. Die Entfernung der Oberflächenschicht kann durch Fräsen, Schleifen oder einer anderen Art der mechanischen Bearbeitung erfolgen. Hierbei ist es von Bedeutung, daß bei der Abnahme keine schmierenden Mittel hinzugegeben werden. Die Abnahme erfolgt über die gesamte Länge des Probekörpers und damit der Breite des Gußstrangs.
Auf diesen freigelegten Streifen des Probekörpers wird anschließend in seiner Längsrichtung eine punktförmige spektralanalytische Prüfung der Metallzusammensetzung in linienförmiger Aufeinanderfolge durchgeführt. Die in diesem Zusammenhang ermittelten Elementkonzentrationen, bei einem Zinn-Bronze-Band die Zinnkonzentrationen, werden dann zahlenmäßig und grafisch mit Hilfe eines Rechners dargestellt.
Wird hierbei ermittelt, daß an mindestens einer Stelle eine den vorgegebenen oberen Grenzwert übersteigende Elementkonzentration vorhanden ist, wird anschließend entlang des Streifens nochmals eine Schicht abgenommen, die jedoch deutlich dünner ist als die erste Schicht. Daraufhin wird wiederum die spektralanalytische Prüfung der Materialzusammensetzung in Längsrichtung des Streifens durchdurchgeführt und das Ergebnis angezeigt. Bleibt jetzt die Elementkonzentration unterhalb des Grenzwerts, wird der Gußstrang zur Erzeugung von Fertigprodukten bzw. zur Weiterbearbeitung freigegeben. Sind immer noch unzulässige Anomalien vorhanden, wird nochmals eine dünne Schicht abgenommen, dann eine weitere spektralanalytische Prüfung durchgeführt und danach entschieden, ob der Gußstrang der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es demzufolge, exakt festzustellen, wieviel Material vom Gußstrang abgenommen werden muß, damit der Weiterverarbeitung ein einwandfreies Ausgangsmaterial zur Verfügung gestellt werden kann.
Was die Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe anlangt, so wird diese in den Merkmalen des Anspruchs 2 erblickt.
Diese Vorrichtung weist einen die Lage des Probekörpers ermittelnden Sensor, eine Metallabnahmeeinheit und einen Spektralanalysenkopf auf, die relativ zum Probekörper verlagerbar und unter den Einfluß einer Metallabnahme- und Analysenregeleinheit gestellt sind, welche einerseits über eine speicherprogrammierbare Steuerung und andererseits über ein Spektrometer mit einem Rechner gekoppelt ist. Der Rechner weist einen Bildschirm und einen Drucker auf.
Der aus dem Gußstrang entfernte Probekörper wird örtlich fixiert. Der Sensor tastet dann die Oberfläche des Probekörpers ab und stellt die Metallabnahmeeinheit, insbesondere einen Fräskopf mit Fräser, so ein, daß von dieser eine gleichmäßig dicke Oberflächenschicht abgenommen werden kann. Gleichzeitig wird die Erstreckung in Querrichtung ermittelt. Der Sensor steht dabei unter dem Einfluß einer Metallabnahme- und Analysenregeleinheit, die mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung gekoppelt ist. Die Steuerung ist ihrerseits wiederum an einen Rechner angeschlossen, der über die Steuerung und die Metallabnahme- und Analysenregeleinheit den Sensor schrittweise positioniert und außerdem alle Sicherheitsketten und Funktionen der Vorrichtung überprüft.
Anschließend wird mit der Metallabnahmeeinheit eine vorbestimmte Schichtdicke streifenartig entfernt, beispielsweise 0,6 mm, so daß jetzt eine blanke Oberfläche vorliegt. Über diesen Streifen wird der Spektralanalysenkopf verfahren, der jetzt in linienförmiger Aufeinanderfolge punktförmig die Metallzusammensetzung ermittelt, wobei das Spektrometer die Konzentration ebenfalls an den Rechner übermittelt.
Da der Rechner alle Positionier- und Analysendaten sammelt und auch die Analysendaten unter Bezug auf die Kalibrierwerte berichtigt, werden die Analysen- und Positionierdaten in ein Diagramm übertragen, das dann online auf dem Bildschirm des Rechners angezeigt wird. Es ist hier deutlich erkennbar, wo gegebenenfalls eine die Grenzwerte überschreitende Anomalie vorhanden ist. Stellt der Rechner eine solche Anomalie fest, bestimmt er sofort, daß die Metallabnahmeeinheit eine weitere Schicht von dem Längenabschnitt entfernt, dieses Mal jedoch in einer geringeren Dicke, beispielsweise mit 0,2 mm. Dieses kann über die gesamte Erstreckung in Querrichtung des Längenabschnitts erfolgen oder nur dort, wo vorab die überhöhte Konzentration ermittelt wurde.
Nach der Abnahme der zweiten Schicht wird nochmals eine Spektralanalyse durchgeführt und festgestellt, ob die erhöhte Konzentration immer noch vorhanden ist oder ob die Elementkonzentrationen sich innerhalb der Grenzwerte befinden. Liegen sie innerhalb der Grenzwerte, ist die Anomalie einwandfrei definiert, so daß dann auch die Werte für die Bearbeitung des Gußstrangs feststehen. Ist die Anomalie noch vorhanden, so wird eine weitere dünne Schicht von z.B. 0,2 mm abgenommen und der Probekörper anschließend und spektralanalytisch untersucht.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gedankens ist es nach Anspruch 3 von Vorteil, daß die Metallabnahme- und Analysenregeleinheit mit dem Spektrometer über Lichtwellenleiter verbunden ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
im Schema eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in einem Gußstrang;
Figur 2
in vergrößerter Darstellung eine Draufsicht auf einen einen Probekörper bildenden Längenabschnitt eines Gußstrangs und
Figuren 3 bis 6
verschiedene Diagramme einer Seigerungs-Analyse.
In der Figur 1 ist mit 1 eine Anordnung zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in den Randbereichen eines horizontal gefertigten Gußstrangs rechteckigen Querschnitts aus einer Kupfer-Zinn-Legierung (CuSn4) bezeichnet. Die Anordnung 1 umfaßt einen Probentisch 2, auf dem ein kurzer Längenabschnitt des Gußstrangs in Form eines Probekörpers 3 örtlich fixierbar ist. Wie in diesem Zusammenhang auch die Figur 2 erkennen läßt, ist die aus dem Gußstrang entfernte Länge L des Probekörpers 3 deutlich kleiner als die Breite B bemessen, welche zugleich der Breite des Gußstrangs entspricht. Mit der Breitenerstreckung ist der Probekörper 3 auch in Längsrichtung des Probentischs 2 örtlich fixiert.
In Längsrichtung des Probentischs 2 und folglich auch parallel zur Querrichtung des Probekörpers 3 ist eine Metallabnahmeeinheit 4 in Form eines Fräskopfs mit Fräser 5 verlagerbar. Der Fräser 5 ist nach unten aus der Metallabnahmeeinheit 4 herausfahrbar. Außerdem ist die Metallabnahmeeinheit 4 quer zum Probentisch 2 verlagerbar. Dazu steht die Metallabnahmeeinheit 4 in nicht näher veranschaulichter Weise unter dem Einfluß einer in den Probentisch 2 integrierten Metallabnahme- und Analysenregeleinheit 6.
Der Metallabnahmeeinheit 4 ist ein Sensor 7 zugeordnet, über den die Lage des Probekörpers 3 auf dem Probentisch 2 und seine Breitenerstreckung B in Querrichtung ermittelt wird.
Da die Metallabnahmeeinheit 4 unter dem Einfluß der Metallabnahme- und Analysenregeleinheit 6 steht, ist sie auch über eine Leitung 8 mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung 9 gekoppelt, die andererseits wiederum über eine Leitung 10 mit einem Rechner 11 mit Bildschirm 12 und Drucker 13 gekoppelt ist.
Ferner ist in Längsrichtung des Probentischs 2 und damit parallel zur Breitenerstreckung B des Probekörpers 3 ein Spektralanalysenkopf 14 verlagerbar. Auch dieser steht unter dem Einfluß der Metallabnahme- und Analysenregeleinheit 6, die ihrerseits über Lichtwellenleiter 15 mit einem Spektrometer 16 und dieses wiederum über eine Leitung 17 mit dem Rechner 11 gekoppelt ist.
Zur Durchführung einer Analyse wird zunächst über die Steuerung 9 und die Regeleinheit 6 der Sensor 7 über den Probekörper 3 verlagert, wobei er dessen Lage und seine Breite B abtastet. Über die der Steuerung 9 gemeldeten Werte stellt diese dann die Metallabnahmeeinheit 4 so ein, daß der Fräser 5 von dem Probekörper 3 in Breitenerstreckung B eine Oberflächenschicht mit einer Tiefe von 0,6 mm streifenartig abfräst (siehe auch Figur 2).
Im Anschluß daran wird von dem Rechner 11 ausgehend über die Steuerung 9 der Spektralanalysenkopf 14 in Längsrichtung des gefrästen Streifens 18 bewegt, wobei eine punktförmige spektralanalytische Prüfung der Metallzusammensetzung des Probekörpers 3 in linienförmiger Aufeinanderfolge 19 (Brennflecke des Spektrometers) durchgeführt wird. Hierbei bekommt das Spektrometer 16 Anweisungen vom Rechner 11, welche Legierung zu analysieren ist und wann es abzufunken hat. Das Spektrometer 16 ermittelt die Zusammensetzung durch Emissionspektrometrie und meldet die Konzentration zum Rechner 11.
Die Pfeile PF kennzeichnen hierbei den Informationsfluß.
Der Rechner 11 sammelt die Positionierdaten und Analysendaten und berichtigt gegebenenfalls bezugnehmend auf die Kalibrierwerte. Er überträgt dann die Analysen- und Positionierdaten in ein Diagramm, das gemäß Figur 3 oneline auf dem Bildschirm 12 gezeigt wird. Hierbei ist auf der Abzisse A die Breite B des Probekörpers 3 in Millimeter und auf der Ordinate O die Zinnkonzentration in Prozenten dargestellt. Die zulässige Zinnkonzentration bewegt sich zwischen etwa 3,5 bis 4,5 Prozent.
Im beispielhaften Ausführungsfall hat das Spektrometer 16 bei einer Frästiefe von ca. 0,6 mm von der Position 375 bis 425 mm eine über den oberen Grenzwert OG hinausgehende Zinnkonzentration 20 festgestellt, an den Rechner 11 übermittelt und gemäß Figur 3 angezeigt.
Nunmehr wird die Metallabnahmeeinheit 4 nochmals in Längsrichtung des Streifens 18 bewegt, wobei weitere 0,2 mm Material abgenommen werden.
Danach wird der Spektralanalysenkopf 14 in Längsrichtung des Streifens 18 bewegt und die Metallzusammensetzung ermittelt.
Wie in diesem Zusammenhang aus der Figur 4 erkennbar ist, zeigt auch diese Analyse bei einer Frästiefe von jetzt insgesamt 0,8 mm noch eine erhöhte Zinnkonzentration 20 im Bereich zwischen 375 und 425 mm. Allerdings ist auch zu erkennen, daß die Zinnkonzentration 20 an der Basis schmaler geworden ist.
Aufgrund der nach wie vor erhöhten Zinnkonzentration 20 wird daraufhin die Metallabnahmeeinheit 4 nochmals in Längsrichtung des Streifens 18 bewegt und eine weitere Schicht von 0,2 mm abgenommen.
Daraufhin wird auch der Spektralanalysenkopf 14 nochmals in Längsrichtung des Streifens 18 bewegt und die nunmehrige Metallzusammensetzung ermittelt.
Wie hierbei die Figur 5 zeigt, ist bei der nunmehrigen Frästiefe von insgesamt etwa 1 mm nach wie vor zwischen der Position 375 bis 425 mm eine erhöhte Zinnkonzentration 20 vorhanden. Die Figur 5 zeigt aber, daß die Zinnkonzentration 20 an der Basis deutlich schmaler geworden ist.
Daraufhin wird die Metallabnahmeeinheit 4 wiederum in Längsrichtung des Streifens 18 verlagert und mit dem Fräser 5 eine weitere Schicht mit einer Dicke von 0,2 mm abgenommen.
Dann wird der Spektralanalysenkopf 14 in Längsrichtung des Streifens 18 bewegt und die Metallzusammensetzung ermittelt.
Wie nunmehr das auf dem Bildschirm 12 des Rechners 11 gezeigte Diagramm gemäß Figur 6 erkennen läßt, ist jetzt bei einer Frästiefe von insgesamt 1,2 mm keine erhöhte Konzentration bzw. Anomalie mehr erkennbar. Der Konzentrationsverlauf des Zinns bewegt sich zwischen den beiden Grenzlinien OG und UG.
Aus diesem Prüfergebnis folgt also, daß die Fräse zur Bearbeitung des Gußstrangs auf 1,4 mm Frästiefe eingestellt werden muß, um sicherzustellen, daß sich im zum Coil gewickelten Gußstrang (Metallband) keine unzulässig hohen Zinnkonzentrationen befinden, die bei einer Weiterverarbeitung des Gußstrangs zu Ausschuß der jeweiligen Produkte führen könnten.
Bezugszeichenaufstellung
1 -
Anordnung
2 -
Probentisch
3 -
Probekörper
4 -
Metallabnahmeeinheit
5 -
Fräser
6 -
Metallabnahme- u. Analysenregeleinheit
7 -
Sensor
8 -
Leitung
9 -
speicherprogrammierbare Steuerung
10 -
Leitung
11 -
Rechner
12 -
Bildschirm
13 -
Drucker
14 -
Spektralanalysenkopf
15 -
Lichtwellenleiter
16 -
Spektrometer
17 -
Leitung
18 -
Streifen
19 -
Aufeinanderfolge
20 -
Zinnkonzentration
A -
Abszisse
O -
Ordinate
OG -
oberer Grenzwert
PF -
Pfeil
UG -
unterer Grenzwert

Claims (3)

  1. Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen (20) in den Randbereichen eines horizontal gefertigten Gußstrangs aus legierten Nichteisenmetallen, bei welchem ein Längenabschnitt (3) aus einem Gußstrang entfernt und von diesem einen Probekörper (3) bildenden Längenabschnitt mindestens einmal in Querrichtung eine Oberflächenschicht mit bestimmter Dicke streifenartig abgenommen, dann in Längsrichtung des Streifens (18) eine punktförmige spektralanalytische Prüfung der Metallzusammensetzung in linienförmiger Aufeinanderfolge (19) durchgeführt und danach mit Hilfe eines Rechners (11) die Elementkonzentrationen (20) zahlenmäßig und/oder grafisch dargestellt werden.
  2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche einen die Lage des Probekörpers (3) ermittelnden Sensor (7), eine Metallabnahmeeinheit (4) und einen Spektralanalysenkopf (14) aufweist, die relativ zum Probekörper (3) verlagerbar und unter den Einfluß einer Metallabnahme- und Analysenregeleinheit (6) gestellt sind, welche einerseits über eine speicherprogrammierbare Steuerung (9) und andererseits über ein Spektrometer (16) mit einem Rechner (11) gekoppelt ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher die Metallabnahme- und Analysenregeleinheit (6) mit dem Spektrometer (16) über Lichtwellenleiter (15) verbunden ist.
EP99118339A 1998-09-22 1999-09-16 Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in einem Gussstrang und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0988908B1 (de)

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