MXPA00006653A - Procedimiento y dispositivo de toma de datos para el transito automatico de un aparato de colada continua - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para la conducción de un fundido en una máquina de colada continua y especialmente la colada de lingotes delgados que se mueven con velocidades de colada de hasta un máximo de 8 a 10m/min, en donde con respecto a la temperatura en la coquilla y a la velocidad de colada de la cuerda, el procedimiento incluye:la captación de la temperatura de acero en el distribuidor, la captación de la pérdida de temperatura del acero durante su tiempo de permanencia entre el distribuidor y el nivel de colada en la coquilla;la obtención en línea de la temperatura líquida Tliq + 0ºC del acero en el distribuidor y de sus isotermas Tliq. + Zº;la conducción de la velocidad de colada continua dentro de la ventana de isoterma T'liq +XºC menor Tvert

Description

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE TOMA DE DATOS PARA EL TRANSITO AUTOMÁTICO DE UN APARATO DE COLADA CO?TCIN?? CAMPO DE LA INVENCIÓN: La colada continua y aquí especialmente la colada de lingotes delgados, que se mueven con velocidades de colada de hasta un máximo de 8 a 10 m/min hace que caída ma= necesario en colado automático y un control automático dei proceso. Los procesos son reivindicados con sus gruesos de solidificación continuamente volviéndose mas delgados, aquí junto con los lingotes delgados también los aparatos de banda con sus doble rodillo (Twin Roller) y crecientes velocidades y deben calcularse los cortos tiempos de solidificación, así los tiempos de solidificación ocupan por ejemplo: 16 min en un lingote de 200 mm de grueso 1 min en un lingote delgado de 50 mm de grueso 0.01 min 9 0.6 seg) en una banda de 5 mm de grueso con velocidades de colada de por ejemplo 1, 10 y 100m/ min Para una buena conducción del proceso deben medirse datos en línea, ios cuales asegura en el proceso de solidificación en la coguilla en una velocidad de colada óptima para ello y simultáneamente una producción libre de trastornos y con buena cualidad superficial . SUMARIO DE LA INVENCIÓN A continuación se describirá la problemática, el establecimiento de la tarea y la solución inesperada de acuerdo con la invención por medio de un ejemplo dei colado de lingote delgado. Un lingote delgado de por ejemplo 50m de grueso de solidificación necesita un tiempo de solidificación de cerca de 1 min. Los procesos en la coguilia a velocidades de colada de hasta un máximo de 8 m/min y en un futuro cercano lOnm/min hacen imprescindible para una colada de funcionamiento seguro una conducción exacta de la temperatura y la velocidad. La temperatura de acero que se ajuste en la coquilla debe escogerse de tal modo, que la superficie de la banda permanezca fluida, no tenga lugar ninguna pre-solidificación y el polvo de colada se funda lo suficientemente, para asegurar una buena lubricación así como aislamiento de la cuerda en su viaje a través de la coquilla. En una primera aproximación una temperatura de acero constante en la caldera con una caida de temperatura de por ejemplo 0.1°C/min la temperatura de acero instalada en la coquilla (Fig. 1) se determina por . el tiempo de permanencia del acero en el distribuidor; el aislamiento o radiación del distribuidor, medido por la temperatura de la capa del distribuidor exterior de por ejemplo 100° C en equilibrio, esto es después de cerca de 30 minutos de tiempo de colada; . la radiación de la colada sumergida SEN y la perdida de temperatura del acero del principio de la colada hasta cerca de 30 minutos de tiempo de colada para el calentamiento del distribuidor de aproximadamente 1200 a 1300°C a 500°C para alcanzar el equilibrio de temperatura entre el acero y ei distribuidor. El tiempo de permanencia del acero en el distribuidor se determina de nuevo por: el tamaño del distribuidor y con esto la cantidad de acero máxima y real en el distribuidor; la potencia de colada en forma de velocidad de colada; ancho de la colada y grueso de la solidificación; Es tarea de la invención el obtener una magnitud de medida sencilla, que prediga las relaciones de temperatura en la coquilla o dentro de un "tiempo de incubación" las abarquen y de esa manera describan funcionalmente una velocidad de colada óptima. Para el técnico normal representa la invención, como se describe en las reivindicaciones, una solución sorprendente . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describirá detalladamente en referencia a las Figuras 1 a 4. Figura 1. Aquí se representa esquemáticamente el flujo de material entre el cazo de colada, distribuidor y coquilla ( coquilla permanente oscilante o también coquilla migratoria) La Figura 2 y 2.1 Las Figuras representan el curso funcional entre la temperatura del distribuidor y la velocidad de colada en diferentes zonas de velocidad con una perdida de temperatura definida del acero entre el distribuidor y el nivel del baño en la coquilla en la determinación de T del equivalente de la temperatura líquido en el distribuidor. La Figura 2.1 representa para ei campo de velocidad 3.5 a 6.0 m/min la huella temperatura/velocidad o el sistema de coordenadas para Tliq. La Figura 3 Aquí se describen influjos en el desplazamiento de la huella temperatura/velocidad o del sistema de coordenadas. La Figura 4 En esta figura se representan en línea las coordenadas del fundido colado con existo así como a vía de ejemplo de un fundido, que condu o a una ruptura. El resto son los fundidos colados con éxito, por ejemplo la producción de un mes en la huella. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La Figura 1 representa esquemáticamente el curso de presión entre el acero y ei cazo (1) el distribuidor (2) y la coquilla (3) , representada como coquilla oscilante 3.3, coquilla migratoria 3.2 realizada como coquilla de 2 rodillos (Twin roller (3.3.1) y coquiiia de banda (3.2.2). El distribuidor presenta en equilibrio térmico con un fundido una radiación de calor, que se puede dar con una temperatura de piel de por ejemplo 100°C y la cual conduce a una perdida de temperatura dei acero durante su tiempo de permanencia en el distribuidor. Además presenta el distribuidor un peso máximo con una altura de relleno máxima (2.2) . La altura de relleno (2.2) actual debe según los datos abarcarse en línea y toma influjo directamente en la perdida de temperatura del acero en el distribuidor Además para determinarse la temperatura actual Tkok (40 del acero en la coquilla, es necesario la medición de la temperatura de acero (2.3) con ayuda de una medición discontinua (2.3.1) o mejor continua (2.3.2) en el distribuidor.

Además también toma parte la colada de sumergimiento/SEN (5) con su radiación (5.1) en la perdida de temperatura del acero entre distribuidor y coquilía. Captándolo conjuntamente, se puede decir cuantitativamente, que con la mitad del tiempo de permanencia del acero o doblando la velocidad de colada o el ancho de la cuerda en un grueso de solidificación constante y con una cantidad de acero constante en el distribuidor se lleva a la mitad ia perdida de temperatura y con un volumen de distribuidor menor se disminuye la perdida de temperatura correspondientemente a la relación superficie/volumen y al tiempo de permanencia en la suma. Las figura 2 y la Figura 2.1 representan ia función entre la temperatura del distribuidor (6) y la velocidad de colada (7) . Simultáneamente representan los diagramas la temperatura líquida equivalente en el distribuidor Tliq (8) y sus isotermas ( 8.1) Tliq + X °C para x= +5, +10, +15 y +20°C Asi seria por ejemplo con *formado de coladas constante *temperatura de piel del distribuidor constante; y *volumen de distribuidor constante la perdida de la temperatura de acero entre el distribuidor y la coquilla en 4m/min con 30°C y en 6m/min con 20°, obtenible. Las imágenes se han estructurado por ejemplo a 1500°C correspondiendo a las perdidas de temperatura con respecto a la velocidad y conducen a las funciones T'liq + 0° C(8) en el distribuidor con isotermas de +5, +10, +15 y +20 °C (8.1) La temperatura equivalente T'liq en el distribuidor (8) muestra, en cual temperatura en el distribuidor s-* alcanza ia temperatura de acero en la coquiiia alcanza ic temperatura- líquido. Si la temperatura líquido en la coquilla se alcanza, entonces tiene lugar la solidificación en el nivel de colada (4.1) con lo cual están relacionados una formación de ruptura y con eso una ruptura por falta de lubricación de escoria o superficies de cuerda adheribles con daño. Una colada segura solo se presenta, si la velocidad de ajusta de tal modo, que ia temperatura del distribuidor (6) corre arriba de la isoterma T'liq +5° C. Ventajosamente debe la ventana de colada (8.2) de la temperatura de distribución Tvert (6) quedar entre Tliq + 5°C y Tliq + 15°C. La Figura 3 representa la huella velocidad- temperatura (9) T/VC huella o las coordenadas . simultáneamente se representan los influjos , que empujan a la huella T/VC a temperaturas mas elevadas o mas bajas, así crece la perdida de temperatura (8.3 en comparación al equilibrio GG(10) con . B el hundimiento del peso del distribuidor (10.3) en función de la relación superficie/volumen y ai tiempo de permanencia C a la reducción del núcleo líquido (10.4) de un grueso en la coquilla en un grueso de solidificación menor Cl. Por el contrario disminuye la perdida de temperatura con mayor potencia de colada (10.5 ) como sigue: . A, calentamiento del distribuidor (10.3) al colar el primer fundido de una secuencia por un tiempo t_.g de aproximadamente 20 - 30 min (10.1) en un valor constante, el cual corresponde con el equilibrio entre distribuidor y fundido . Di ancho de colada (10.5.1) D2, grueso de solidificación (10.5.2) y con E mejor aislamiento (10.6) del muro del distribuidor o temperatura de piel del distribuidor descendiente exterior y la colada sumergida. Con estos influjos se hace la huella T/VC dinámica y se puede actualizar durante la colada con ayuda de los datos del proceso "en línea" continuamente. La Figura 4 representa ahora en la base de la dependencia hasta ahora presentada una huella T/VC dinámica, en la cual se repite un fundido actual o secuencia (11.1), en donde la temperatura del distribuidor correspondiente a la velocidad se ha seleccionado óptima. Otro curso de fundido en la huella T/VC (9) se representa (11.2) en donde ia cuerda se cuela tan lentamente, que el acero en la coquilla alcanza Tliq, indicada por tvert (6) la cual corresponde Tliq +0° C (8) y la cuerda llega a la ruptura (11,2.1) . Esta ruptura esta acompañada y ocasionada por una presolidificación en el nivel de colada y con eso un trastorno de la lubricación de escoria entre la capa de cuerda (3.12) y la placa de coquilla (3.1.1) Además se ha puesto en la Figura 4 la distribución de los datos T/VC de una producción por ejemplo mensual de fundidos buenos y con eso sin falla (11.3) para poder obtener estadísticamente una optimación de la conducción del fundido. La invención hace claro que con la captación de la temperatura de acero (2.3) por medición discontinua (2.3.1) y/o continua 92.3.20 de la temperatura de acero en el distribuidor así como captación cualitativa en línea de la perdida de temperatura del acero del acero entre el distribuidor y coquilla se hace segura una conducción de fundido totalmente automática segura de rompimiento óptima únicamente con los datos *temperatura del acero en el distribuidor 96) *equivalente T'liq - temperatura del acero (80 en el distribuidor, Tiiq + 0° y sus isotermas + 5 hasta + 20 °C (8.1) . El campo de velocidad de colada óptimo pude seleccionarse ventajosamente de manera que , la temperatura en el nivei de colada de la coquiiia Tkok (40 cruede preferentemente en Tkok +5° menor Tkok menor Tliq + 15° (8.2) . Además ofrece este sistema T/VC (9) un tiempo suficiente, a un notable enfriamiento dei acero en ei nivel de colada de la coquilla (4) por la medición Tliq (8) en el distribuidor, basándose en la medición de la temperatura de acero Tvert (6) en el distribuidor, reaccionando por un aumento de ia velocidad (11,2.2), para evitar un trastorno de colada en la coquilla en forma de fallas de superficie en el lingote o una ruptura. Este reconocimiento relativamente temprano de la problemática de ios acontecimientos en la coquilla se da de manera especialmente clara con ayuda de la medición continua de la temperatura en el distribuidor (2.9.2) y se basa en el largo tiempo de permanencia del acero, por e emplo 8 minutos en el distribuidor, que da suficiente tiempo para una variación correspondiente de la velocidad de colada. LISTA DE REFERENCIA 1. Cazo 2. Distribuidor 2.1 Radiación, temperatura de piel de por ejemplo cerca 100°C 2.2. Altura llenado max. con peso de llenado max. 2.2.1. Altura de, llenado actual en el distribuidor, contenido acero en distribuidor. 2.3. Medición temperatura acero en distribuidor 2.3.1. Medición discontinua 2.3.2. Medición continua 3. Coquilla 3.1. Coquilla fija oscilante, por ejemplo coquilla de lingote delgado 3.1.1. Topes 3.1.2. Desplazador 3.2. Coquilla migratoria 3.2.1. Coquilla-2 rodillos/coquilla gemela 3.2.2. Coquilla de banda 4. Temperatura acero actual en nivel de colada de la coquilla. 4.1. Nivel de colada 4.2. Polvo de colada/escoria de colada 5. Colada de inmersión/SEN 5.1. Radiación a través SEN 6. Temperatura acero en distribuidor en °C TVBrC 7. Velocidad de colada VC de la cuerda en m/min. 8. TlitJ + 0°C, temperatura líquido equivalente en distribuidor 8.1. Isoterma equivalente Tl?q +X°C x = +5 , +10, +15 y +20°C 8.2. Ventana de colada para distribuidor T- (6) (Tll?;+150C) > distribuidor T > (Tliq+5°C) 8.3. Perdida de temperatura del fundido entre distribuidor y coquilla con la velocidad de colada 9. Trazo, temperatura-velocidad de colada o coordenadas trazo T/VC o sistema T/VC 10. Equilibrio de temperatura GG entre distribuidor y el acero en el distribuidor 10.1. tGG-tiempo después de que el distribuidor esta en equilibrio con el acero 10.2. Calentamiento (A) del distribuidor a la temperatura de equilibrio con la temperatura del acero 10.3. Hundimiento (B) del contenido del distribuidor 10.4. Reducción del núcleo líquido G de un grueso en la salida de coquina a un grueso de solidificación menor (Cl) por ejemplo de 70 mm en la salida de la coquilla a 45mm de grueso de solidificación 10.5. Potencia de colada (D) 10.5.1. Ancho mayor del lingote (DI) 10.5.2. Grueso de solidificación mayor (D2) 10.6. Aislamiento mejorado del distribuidor (E) o temperatura de piel de distribuidor baja (2.1) 11. 11.1. Fundido actual o secuencia con comportamiento óptimo T/VC 11.2. Fundido actual o secuencia con velocidad de colada demasiado baja, que conduce a Tl??t+0°C(8) y con esto a rupturas (11.2.1) 11.2.1. Ruptura de la capa de cuerda por pre- solidificación en el nivel de colada 11.2.2. Aumento de velocidad para ajustar la temperatura de acero TVert en el distribuidor a una temperatura TVert > Tllq + 5°C que se presenta en la ventana de colada (8.2) . A Calentamiento dei distribuidor a la temperatura de equilibrio del acero B Caída del contenido del distribuidor C Reducción del núcleo liquido del grueso de coquilla C al grueso de solidificación G-l D Potencia de colada DI Ancho de colada mayor D2 Grueso de solidificación mayor E Aislamiento mejorado del distribuidor o temperatura de piel o superficial del distribuidor menor o baja (2.1) .

Claims (12)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1. - Procedimiento para la conducción de un fundido en una máquina de colada continua, caracterizado porque con respecto a la temperatura en la coquilla y a la velocidad de colada de ia cuerda contiene los siguientes elementos : - captación de la temperatura de acero en el distribuidor; - captación de la perdida de temperatura del acero durante su tiempo de permanencia entre el distribuidor y el nivel de colada en la coquilla - obtención en - línea de la temperatura líquida Tliq + 0°C del acero en el distribuidor y de sus isotermas Tliq + Z°
2. - Conducción de la velocidad de colada continua dentro de la ventana de isoterma T'liq +X° C menor Tvert < Tliq + Y°C. 2. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, el procedimiento entra en aplicación preferentemente en aparatos de colada continua con coquilla fija oscilante.
3. 3. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y la 2, caracterizado porque, las coordenadas de un fundido, se hacen visibles por el tiempo de colada en linea en un trazo temperatura/velocidad o sistema en la pantalla.
4. 4. - Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones l a 3, caracterizado porque, la huella T/VC se representa dinámicamente en dependencia de magnitudes de influjo como: * tiempo de permanencia del acero en el distribuidor, dependiente de ancho de colada, grueso de colada, velocidad de colada actual, estado de llenado actual, superficie/volumen dei distribuidor; * calentamiento del distribuidor de por ejemplo 1200°C a su temperatura de equilibrio con el acero de por ejemplo 1500°C * aislamiento del distribuidor durante la colada en línea.
5. 5. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación l a 4, caracterizado porque, la medición de la temperatura se realiza en el distribuidor discontinua y/o continuamente .
6. 6.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación l a 5, caracterizado porque, el estado de lleno del distribuidor se mide continuamente.
7. 7. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, a 6, caracterizado porque, la velocidad de colada se ajusta automáticamente dentro de una ventana de temperatura preseleccionada Tl?q X°C < TVerc < Tl?q + Y°C
8. 8.- Dispositivo para la realización del procedimiento según las reivindicaciones la 7, que contiene los siguientes elementos: * coquiiia de un aparato de colada continua * dispositivo de medición de temperatura en el distribuidor * medición del contenido de distribuidor en acero * calculo de la perdida de la temperatura del acero entre distribuidor y coquiila * obtención en linea de la temperatura líquida equivalente Tlrq + 0°C y su isoterma Tllq + X°C * control de la velocidad de colada dentro de una ventaja isoterma del trazo T/VC
9. 9. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque entra en aplicación un aparato de colada continua con coquilla fija oscilante y una velocidad de colada de un máximo de lOm/min.
10. 10. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, 9, caracterizado porque, la velocidad de la cuerda se conduce de tal manera que la temperatura del acero en el distribuidor corre preferentemente en la ventana de temperatura
11. ll . - Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9a 10, caracterizado porque, el trazo T/VC 11 se muestra dinámicamente en una pantalla conjuntamente con el fundido que ha de colarse.
12. 12. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9 a 11, caracterizado porque la velocidad de colada se mueve automáticamente dentro de la ventana de colada a base del sistema dinámico T/VC.