NO302868B1 - Fremgangsmåte og anordning for stöping av halvfabrikata - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig støping av plater eller finemner av aluminiumlegering fra en holdeovn gjennom en tilførselskanal forsynt med dyser til et mangfold vannkjølte støpeformer, hvor hver av formene er lukket ved en nedre ende av en bunnblokk og understøttet av et felles bord som beveges vertikalt under støpingen. Oppfinnelsen vedrører også en anordning for kontinuerlig støping av aluminiumslegering fra en holdeovn gjennom en tilførselskanal forsynt med dyser i et mangfold vannkjølte støpeformer, hvor hver av formene er lukket ved en nedre ende og understøttet av et felles bord som er vertikalt bevegelig, hvor det erholdes en metallstrøm, enten ved å helle støpeovnen eller ved å åpne et støpehull, lukket av en stoppestang og er kontrollert i hver dyse av en stoppes tang som lukker dysen.

Prinsippet med kontinuerlig vertikal støping er kjent og det omfatter støping av smeltet metall i en form som delvis utgjøres av støpemetall som allerede er størknet. Et kontinuerlig støpeanlegg består i sin enkleste form av (figur

- en støpeform eller kokille 1 med sylindrisk eller rett prismatisk form i henhold til formen av det støpte produktets tverrsnitt, det vil si barre eller plate. Denne støpeformen har en vertikal symmetriakse og er åpen ved sin øvre og nedre ende; - en bunnblokk 2 som forsegler den nedre enden med oppstarting og derved utgjør bunnen av formen hvis vegger utgjøres av barreformen; - et kjølesystem for støpeformen som for eksempel utgjøres av et vannsjikt 3 som kommer ut av den øvre delen av støpeformen og pipler nedover langs formen frembringer og deretter langs det støpte produktet; - et bord 4 som holder bunnblokken forsynt med anordninger (ikke vist) som tillater at den falske bunnen kan senkes med en justerbar jevn hastighet; - en tilførselskanal 5 for tilførsel av smeltet metall, forsynt med en eller flere dyser 6 gjennom hvilke metallet strømmer inn i støpeformen; - en flyter 7 som på den ene siden skal virke til å fordele metallet jevnt over produktets tverrsnitt og på den andre siden justere høyden av metallet i støpeformen, pluggen eller flyteren er eventuelt anordnet med en tapp 8 for delvis forsegling av dysen når nivået stiger.

Under oppstart er bordet i sin øvre posisjon og bunnblokken ligger lett an mot innsiden av støpeformen med en klaring som er så liten at det smeltede metallet ikke kan renne ut. Støpeformen avkjøles av et vannsjikt. Det smeltede metallet helles via tilførselskanal en 5 og dysen 6 inn i formen som utgjøres av støpeformen og bunnblokken. Størkningen starter fra veggene i den avkjølte støpeformen og bunnblokken. Når det er dannet en tilstrekkelig hard skorpe, senkes støtten for bunnblokkene og støpingen fortsetter og grensen mellom fast og flytende fase, kjent som fast/væske-grenseflate, har et tverrsnitt tilnærmet vist i figur 1 ved 9.

Det er deretter mulig:

- enten å fortsette støpingen og stoppe når den ønskede lengden av det støpte produktet er nådd, dette er halvkontinuerlig støping, den eneste metoden som brukes for aluminiumslegeringer (men oftere kjent som "kontinuerlig støping" )

eller fortsette støpingen inntil ovnen er fullstendig tømt, ved å kutte opp det støpte produktet til ønskede lengder, eventuelt krummede, for å gjøre produktet hori-

sontalt, og dette er kontinuerlig støping i sin strengeste betydning som brukes for stål.

På grunn av produktiviteten, er det vanlig, i det minste ved støping av aluminiumsprodukter, å støpe flere produkter samtidig. Et mangfold støpeformer monteres på en støpe-enhet med en mangfold av bunnblokker og støttebord og tilførsels-kanalen er utstyrt med et mangfold dyser.

Manuell oppstarting av en støpeoperasjon på en slik flerut-løps støpe-enhet har en rekke ulemper, både med hensyn til produktenes kvalitet og operatørens sikkerhet. Støpeformene fylles ikke opp med samme hastighet og av denne årsak kan ikke senkingen av bunnblokkene starte inntil den ønskede metallhøyden er nådd i hver av støpeformene og operatøren må derved inngripe manuelt for å forsinke fyllingen av støpe-former som er mer fylt, slik at alle formene bringes til samme startnivå samtidig. Denne metoden som krever en god del innvirkning fra operatørens side, sikrer ikke en god reproduserbarhet under oppstartingsbetingelsene og er kilde til defekter ved den delen av produktene som støpes først og dette kan resultere i at hele produktet må skrapes. Videre utsetter den operatøren som står rett ved siden av støpe-enheten for sprut av smeltet metall og for eksplosive metall-vannreaksjoner som ofte oppstår under oppstartingsbetingelsene .

Søkeren har forsøkt å løse disse problemene ved fullstendig automatisering av den halvkontinuerlige støpingen, slik at operatøren kan fjernes fra den umiddelbare nærhet av støpe-enheten og kun gripe inn for å undersøke støpeparameterne, typen av legering, form, dimensjoner og antall støpeprodukter samtidig og for å starte støpeoperasjonen med en kommando som gis til automatiseringssystemet. Dette systemet styrer støpeoperasjonen og omfatter derfor en database som inne-holder støpebetingelsene i henhold til legeringer og formater og deres mulige utvikling i løpet av tiden.

Britisk patent 1449846 (CONCAST), publisert 15.9.1976 beskriver en fremgangsmåte for å regulere strømningen av metall i et kontinuerlig støpeanlegg bestående av:

- måle metallnivået i formen,

- angi et signal som representerer dette nivået,

- generere et referansesignal som representerer det ønskede metall, - sammenligne signalet som representerer nivået med referansesignalet, - generere et ut-signal som enten virker på metal1strømmen eller hastigheten for senking av det støpte produktet.

Beskrivelsen i dette patentet gir ingen løsning på de to problemene, nemlig problemet med å regulere kontinuerlig støping ved et mangfold av utløp og problemet med fylle-betingelsene for støpeformene ved oppstart.

US-PS 4498521 og 4567935 (KAISER ALUMINIUM & CHEMICAL) beskriver henholdsvis en fremgangsmåte og en anordning for automatisk støping. Denne prosessen løser de to nevnte problemene fordi den medfører en prosess for å regulere nivået av metall i et vertikalt kontinuerlig støpeanlegg ved et mangfold av utløp under oppstart, slik at det er mulig å bringe metallinivåene i de forskjellige formene på samme horisontalplan før bordet senkes.

Imidlertid gjør ikke denne prosessen hele støpeoperasjonen automatisk, fordi den ikke tar i betraktning helning av ovnen. Videre som det vil bli forklart under, er nivåene til de individuelle støpeformene hovedsaklig parallelle, det vil si de tiltrer den felles nivåloven ved forskjellige punkter. I foreliggende oppfinnelse har hver individuelle støpeform sin egen lov som følger den felles loven og denne individuelle loven avviker mer eller mindre i henhold til forsinkelsen av nivået i den støpeformen det gjelder og er anpasset slik at den felles nivåloven nås samtidig.

US-PS 4660586 (ALUMINIUM COMPANY OF AMERICA) krever en fremgangsmåte for å regulere nivået i en smeltet metall-støp i en mottaker. Denne prosessen omfatter følgende trinn:

- detektere nivået av smeltet metall,

- sammenligne det målte nivå med et referansenivå for å bestemme differansen, - variasjon av strømmen av smeltet metall ved hjelp av en trinnmotor, hvor motorens trinnvise bevegelse er summen av et begrep proporsjonal med differansen, et begrep proporsjonalt med den deriverte av differansen og et begrep proporsjonalt med den andre deriverte av differansen .

Beskrivelsene i dette patentet er meget generelle og det kan overføres til nivåkontroll av enhver væske i enhver mottaker og spesielt til nivåkontroll av metall i en støpeform. Den tillater imidlertid ikke automatisk utføring av alle de etterfølgende fasene mellom oppstart og fortsettelse av en kontinuerlig støpeoperasjon.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for fullstendig automatisering av suksessive faser som skjer ved oppstart og fortsettelse av en kontinuerlig støping av plater eller barrer bestående av en metallegering av spesielt en aluminiumlegering med et mangfold av utløp.

Det er to fundamentale prinsipper som styrer oppfatningen i henhold til oppfinnelsen: - å bestemme den best mulig simultanfyllingssekvensen for alle støpeformene, for at denne fasen skal kunne utføres med samme betingelser for alle utløpene og at den begynnende senkingen av platen skjer ved et nivå av smeltet metall som er tilnærmet forutbestemt og reproduserbart i alle støpe-formene ;

- unngå å måtte stoppe tilførselen av smeltet metall til en støpeform fullstendig, siden fullstendig stopp fører til kalde punkter ved bunnen av produktene, noe som er en sprekkilde.

bunnblokken dh vil fasen med tvungen tilførsel gå over til en innhentingsfase for denne støpeformen, men fortsette for den andre støpeformene hvor denne høyden dh ikke enda er detektert.

Fremgangsmåten erkarakterisert vedat den omfatter følgende trinn:

a) forplassere en stopperstang i hver av dysene ved

i) et lukkepunkt for dysene eller

ii) ved et punkt som definerer en forutbestemt åpning av dysene, som tidligere, i dette tilfellet, er tilveiebragt med et basseng i tilførselskanalen rett oppstrøms av den første dysen plassert etter holdeovnen,

b) tilføre tilførselskanalen flytende aluminium opp til et forutbestemt nivå, c) ved tidspunktet Tq , enten i tilfelle (i) bevege stopperstangen til et punkt tilsvarende en forutbestemt begynnende åpningsverdi, eller i tilfellet (ii) fjerne bassenget og la det flytende aluminiumet strømme inn i støpeformene, d) når en forutbestemt metallhøyde over bunnblokken dE er detektert i hver form, automatisk og individuelt justere

posisjonen til stoppestangen i dysen som korresponderer til

formen og derved justere strømmen av aluminium, slik at det når et forutbestemt felles metallnivå i alle formene ved en felles tid Tjm hvor variasjonen av aluminiumsnivået N i hver form er lineær som en funksjon av tiden mellom nivået korresponderende til dE og nivået ,

e) ved (TltNj), å utnytte en felles nivåfunksjon N=f(T) for alle formene, inntil et referansenivå Nn nås ved tiden Tnog

deretter senke bordet ved en forutbestemt hastighet, hvor nivået N etter tiden Tner en funksjon av lengden av det støpte produktet og f) når det støpte produktet når en forutbestemt lengde, stanse tilførselen av aluminium til tilførselskanalen,

utstøpe restaluminiumet i tilførselskanalen og stanse senkingen av bordet.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for kontinuerlig støping av aluminiumslegering fra en holdeovn gjennom en tilførselskanal forsynt med dyser i et mangfold vannkjølte støpeformer, hvor hver av formene er lukket ved en nedre ende og understøttet av et felles bord som er vertikalt bevegelig, hvor det erholdes en metallstrøm enten ved å helle støpeovnen eller ved å åpne et støpehull, lukket av en stoppestang og er kontrollert i hver dyse av en stoppestang som lukker dysen, kjennetegnet ved at den innbefatter: a) organ, fortrinnsvis en sensor, regulator og/eller en aktuator, for å opprettholde et konstant metallnivå i tilfør-selskanalen, innbefattende organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere metallnivået og organ, fortrinnsvis en regulator og/eller aktuator, for å kontrollere hellingen av ovnen eller posisjonen av stopperstangen som lukker støpehullet, b) organ, fortrinnsvis en aktuator, for å aktivere stopperstangen til hver dyse for å erholde delvis eller total

lukking av dysen,

c) en metallnivåsensor anbragt over hver støpeform som danner et signal proporsjonale med økningen av metallnivået i

formen,

d) organ, fortrinnsvis en sensor, regulator og/eller aktuator, for individuelt å kontrollere metallnivået i hver

støpeform i henhold til en forutbestemt nivåfunksjon, ved å bevege stoppestangen til dysen som korresponderer med støpeformen,

e) organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere at et forutbestemt metallnivå er nådd i alle støpeformene og

kontrollere senkingen av bordet i henhold til en forutbestemt hastighetsfunksjon og

f) organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere at en forutbestemt lengde av støpt produkt er erholdt og deretter

stanse senkingen av bordet, lukke dysene ved å aktuere stoppestangen til hver dyse og stanse tilførselen av metall fra støpeoperasjonen til tilførselskanalen.

Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

En detaljert beskrivelse av fremgangsmåten og anordningen vil fremgå klarere fra figurene. Figur 1 viser, som indikert over, prinsippet med kontinuerlig støping av halvfabrikata slik det anvendes i kjent teknikk. Figur 2 og varianten 2b viser metallnivå kontrollsystemet som brukes i oppfinnelsen. Figur 3 viser et flytskjema av de etterfølgende trinnene i en kontinuerlig støpeoperasjon i henhold til oppfinnelsen. Figur 4 viser, som funksjon av tiden og med heltrukken linje, et eksempel på en nivålov til støpeformene og de aktuelle nivåene som er nådd i forskjellige støpeformer hvor det i dette eksemplet er tre. Figurene 5, 6 og 7 viser posisjonen til metallnivåene i det øyeblikk senkingen av bordet starter i forhold til referanseverdien og de tre modifikasjonene av betingelsene som må oppfylles for å sette denne bevegelsen igang. Figur 8 viser en foretrukket utførelsesform av en kapasitiv nivåsensor. Figur 9 viser et diagram av målebroen som ble brukt for å måle nivået.

I figur 2 er det vist at metallnivå kontrollsystemet omfatter: - en nivåsensor 10 som gir et signal proporsjonalt med metallnivået i støpeformen, - en regulator 11 som sammenligner dette signalet med en referanseverdi som representerer det ønskede nivået, - en aktuator 12 for vertikal forskyvning av stoppestangen 13 som en funksjon av den detekterte differansen fra regulatoren, - en stoppestang 13 hvis generelt koniske nedre del i større eller mindre grad forsegler den øvre seksjonen av dysen 14

l henhold til dens posisjon og virker derved på strømmen av smeltet metall som kommer fra tilførselskanalen 15.

Stoppestangen 13 kan, i stedet for å forsegle den øvre delen av dysen ved hjelp av en modifikasjon, forsegle den nedre delen. Et slikt arrangement er vist i figur 2b. I dette tilfellet er det ikke mulig å fylle tilførselskanalen med dysen stengt, fordi metallet da vil sette seg mellom dysen og stoppestangen. Prosedyren som brukes er derfor en variant av den som er beskrevet over:

Før støping:

- stoppestangen er innstilt til en ikke-null åpning (den såkalte innledende posisjonen, eller om nødvendig, overåpning) - et basseng anordnet rett oppstrøms av den første dysen er stengt;

Tilførselskanalen fylles til en grenseverdi;

Bassenget åpnes og tiden for den felles nivåloven settes igang;

Fyllingen fortsetter som i det generelle tilfellet.

I f ly tdiagr ammet i figur 3 er det på vanlig måte vist de etterfølgende trinnene i fremgangsmåten (ikke medtatt den innledende fasen) med rektangler og trinnene har en alter-nativ funksjon for oppnåelse (Y for ja) eller ikke oppnåelse (N for nei) en ytre betingelse vist med skråstilte firkanter. Teksten i rektanglene indikerer den angjeldende operasjonen og teksten i de skråstilte firkantene angir de ytre betingelsene .

Den første skråstilte firkanten 21 i den øvre delen av diagrammet viser helningen av ovnen. Dersom dette ikke er gitt (N), vil programmet gå tilbake til seg selv. Dersom det gis en Y hvor prosessen videre til neste trinn: helning av ovnen 22. Det smeltede metallet strømmer inn i tilfør-selskanalen og med stoppestengene for tilførsel til støpe-formene lukket, vil nivået i tilførselskanalen stige. Nivåsensorene plassert i tilførselskanalen vil hele tiden sammenligne det aktuelle nivået med et referansenivå 23. Dersom dette nivået ikke er nådd (N) vil ovnen fortsette å helles. Så snart dette nivået er nådd, startes neste trinn 24.

Tilførsels-stoppestengene til støpeformene åpner alle til en posisjon slik at strømmen av smeltet metall er tilstrekkelig til å unngå en uheldig størkning. I dette øyeblikk frigjøres tidsopprinnelsen for variasjonsloven for metallnivået i støpeformene som er felles for alle støpeformene. En slik lov er vist i figur 4 og vil bli kommentert under. Deretter, etter en meget kort forutbestemt tid, vil stoppestengene lukke gradvis til en fast innledende åpning. Det er også mulig, som beskrevet over, å gå direkte til den innledende åpningen uten en foregående overåpning.

Etter dette trinnet vil de suksessive operasjonene følge på uavhengig for hver støpeform. Diagrammet viser kun sekvensen av trinn for en enkelt støpeform, men den er den samme for alle de andre formene.

Den skråstilte firkanten 25 viser sammenligningen av metallhøyde over den falske bunnen detektert i støpeformen med en forutbestemt referanseverdi dh, for eksempel 3 mm. Dersom ikke denne høyden dh er nådd etter en bestemt tidsperiode 26, vil en åpningslov for stoppestangen ved inkrementer som er en funksjon av tiden 27 bli slik at fyllingen av støpeformene aksellereres til en referanseverdi. Dersom det i en av støpeformene, på tross av de suksessive inkrementene av åpningen til stoppestangen ikke nås refe-ransehøyden etter en spesifisert periode 28, vil dette indikere at det har skjedd et uhell og støpingen stanses 29.

I det normale tilfellet (25, Y) vil det smeltede metallet ha nådd referansehøyden dh, men ikke samtidig i hver støpeform. Alle støpeformene har derved blitt bragt til det samme tidspunktet og til samme nivå, tilsvarende nivålovene som er en funksjon av tiden. Her vil programmet beregne for hver individuelle støpeform en spesiell innhentingslov som starter fra detekteringspunktet og gjør at metallnivåene i hver støpeform treffer nivålovene ved punktet A (T^, N-^) i figur 4, for eksempel rektangel 30. Fra dette punktet A i figur 4 vil nivåloven som en funksjon av tiden, være felles for alle støpeformene og er vist i selve figur 4 (31).

Ved 32 vil nivåsensorene til støpeformene sammenligne de detekterte metallnivåene med et referansenivå N3beregnet for senking av bordet som holder bunnblokkene. Dersom dette nivået er nådd, blir bordet senket 33.

Det neste trinnet består i å sammenligne lengden av det støpte produktet med den programmerte lengden 34. Dersom denne lengden er nådd, stanses støpingen 35. Stansingen av støpingen medfører følgende etterfølgende operasjoner som ikke er vist i flytdiagrammet: - helle ovnen tilbake eller lukke støpestopperstangen for å stanse tilførselen av smeltet metall, - fortsettelse av støpingen med metallet i tilførselskanalen inntil metallnivået i støpeformene har avtatt en bestemt mengde, - heve og helle den delen av tilførselskanalen som er plassert over støpeformene og stoppe senkingen av bordet.

Figur 4 viser, som funksjon av tiden, metallnivået i forhold til støpeformen for et kontinuerlig støpeanlegg som for enkelthets skyld kun består av tre utløp a, b og c. Den samme beskrivelsen gjelder forøvrig anlegg som omfatter et større antall utløp.

For enkelthets skyld, viser figur 4 en halv barreform 40 i snitt ved siden av nivåenes vertikalakse, bunnblokkene i innledende posisjon 41, a, b, c i de tre støpeformene og et metallnivå ved et gitt tidspunkt 42. Lovsettet for nivåene som avhenger av legering og formatet er vist med heltrukken linje A, B, C og D. Høyden dh er den minste høyden som er detektert ved trinnet 25 i figur 2. Høyden dh øker som følge av metallet i støpeformene c, a og b. Programmet vil deretter beregne tre lineære nivålover med forskjellige gradienter (vist med stiplet linje) i henhold til "forsinkelsen" til støpeformene og posisjonen til bunnblokken ved starten og ved hvilken den individuelle kontrollen av hver av støpeformene vil konvergere slik at metallnivåene er identiske ved punktet A. Deretter fra A til B, deretter B til C, vil det skje en individuell justering av hver av støpeformenes nivåer med de nødvendige fluktasjoner ved enhver justering, hvor den felles loven antas opptil nivå N3som styrer senkingen av flaten. De aktuelle observerte nivåene er vist med prikkede linjer.

Senkingen settes deretter igang med samtidig oppfyllelse av to betingelser:

T > T3

for enhver støpeform n, Nn = N3.

I praksis og på grunn av avvik som skjer ved enhver justering, vil den andre betingelsen føre til totalt avbrudd av tilførselen til den lengst fremkommende støpeformen for en relativt lang tid. Dette strider mot det andre prinsippet beskrevet over og kan føre til defekter i bunnen av det støpte produktet.

Denne situasjonen er vist skjematisk i figur 5, som i et gitt system av tid-nivåakser viser nivålovene med en tykk heltrukken linje og fremskridelsen av nivåene observert i alle støpeformene med prikket linje hvis antall er begrenset til tre (a, b, c) i dette eksemplet. Støpeformen har nådd nivå N3ved tiden Ta, støpeform b ved tiden Tt og støpeform c ved tiden Tc. Senking av bordet begynner derfor ikke før tiden Tc. Støpeformen a blir ikke tilført metall i en relativt lang periode Tc- Ta, støpeformen b i litt mindre tid. Denne ventetiden er imidlertid bestemmende for produktenes kvalitet.

I tillegg er det vist to mulige varianter i figur 6 og 7.

Disse to figurene er identisk med figur 5. De viser samme nivålover og samme nivåprogresjoner som er observert i de tre støpeformene a, b, c.

I varianten i figur 6, ved tiden T3, har kun støpeform a nådd nivået N3; tilførselen til denne har vært avstengt siden tiden Ta. Nivået ved tiden T3i de to andre støpeformene sammenlignes med referansenivået N3. Dersom nivåene N^og Ncligger innen et akseptabelt forutbestemt område, symmetrisk eller på annen måte om N3, startes senkingen av bordet. Denne varianten har den fordelen at den i betydelig grad begrenser perioden som tilførselen til støpeform a, som er den lengst kommende, blir stoppet. Betingelsene for start av senking av platen blir:

T > T3

for enhver støpeform n, Nn innen et akseptabelt område rundt N3.

I varianten vist i figur 7, skjer sammenligningen av nivåene N]3 og Ncmed N3ikke kun fra tidspunktet T3, men fra et forutbestemt tidsintervall dT før T3. Siden, fra tiden T3-dT, alle nivåene i de tre støpeformene ligger innen det spesifiserte nivåområdet, startes senkingen. Betingelsene for start av senkingen blir:

T > T3 - dT

for enhver støpeform n, Nn, i et akseptabelt område rundt N3.

Funksjonen til oppfinnelsen beskrevet over gir:

nøyaktig og pålitelige målinger av nivået nøyaktige posisjoneringsmidler for hver av stoppestengene i forhold til hver av dysene.

I henhold til oppfinnelsen anvendes fortrinnsvis følgende: En kapasitiv sensor for metallnivået og en aktuator som innbefatter en anordning for å detektere dysens luknings-punkt.

Prinsippet med den kapasitive sensoren er følgende:

Det fremstilles en plan kondensator, hvor en elektrode er en metallplate og den andre elektroden er den øvre overflaten til det smeltede metallet. Det er kjent at kapasitansen til en plan kondensator C er lik produktet av overflaten av elektroden og den dielektriske konstanten til mediet som separerer elektrodene, dividert på avstanden mellom elektrodene. Målingen av kapasitansen til kondensatoren er et indirekte mål på avstanden mellom de to elektrodene og derfor nivået til metallet.

I praksis utføres denne operasjonen stort sett som følger, som vist i figurene 8 og 9. Figur 8 viser selve måleren plassert over overflaten til det smeltede metallet i en støpeform. Figur 9 viser diagrammet til en bro for måling av kapasitansen til den derved dannede kondensatoren.

I figur 8 vil nivået av smeltet metall 50 utgjøre en av kondensatorelektrodene. Den andre elektroden 51 utgjøres av en del av måleren. En tredje elektrode 52, plassert ved en fast avstand over elektroden 51, danner med denne en andre kondensator hvis kapasitans vil virke som en referanse i målebroen som blir beskrevet under. Som et eksempel er avstanden e mellom nivået av smeltet metall og elektroden 51 18 mm ved likevekt, det samme som avstanden mellom de to elektrodene 51 og 52.

Kapasitansen til kondensatoren Cx som er dannet av elektrodene 50 og 51 er konstant, sammenlignet med refe- ransekapasitansen Cr til kondensatoren som dannes av elektrodene 51 og 52 ved hjelp av en målebro som er vist skjematisk i figur 9. Broen omfatter fire grener som er sammenkoblet av fire punkter 53, 54, 55, 56. Grenene 53-54 og 54-55 tilføres en sinusformet vekselstrøm via to identiske transformatorer 57 og 58, hvis primaerviklinger er koblet i serie til en høyfrekvent spenningskilde (for eksempel 80 khz). I grenen 55-56, er kondensatoren Cx plassert, og i grenen 56-53, referansekondensatoren Cr. Punktet 55 tilsvarende elektroden som dannes av det smeltede metallet til Cx er koblet til jord. Dette gjøres enkelt via metall-boret som holder bunnblokkene som det støpte produktet hviler på. De motsatte punktene 54 og 65 er koblet sammen via en transformator 59 til en spenningssensor 60. Når avstanden mellom elektrodene 50 og 51 til Cx er lik en referanseverdi, for eksempel 18 mm, er kapasitansen til Cx og Cr like, broen er balansert og det føres ingen spenning gjennom sensoren 60. Når denne avstanden reduseres eller økes, blir borden ubalansert og det passerer en spenning gjennom sensoren. Et elektronisk system vil da sende en kommando til en servomotor som hever eller senker sonden slik at den bringes i en avstand fra det smeltede metallet som tilsvarer referanseverdien på for eksempel 18 mm. Ved å gjenta den suksessive forskyvningen av sonden, er det mulig ved ethvert tidspunkt å generere et signal som tilsvarer nivået av smeltet metall i støpeformen.

En slik anordning er plassert over det smeltede metallet i hver støpeform og tillater måling og kontroll av metallnivået .

Aktuatoren er hovedsaklig kjennetegnet ved dens anordning for å detektere lukningspunktet til dysen. I henhold til oppfinnelsen utgjøres aktuatoren fortrinnsvis av en elektrisk tilbakegiret motorenhet med presis automatisk kontroll av stangens posisjon. Stangen er hul og omfatter en indre aksel som kan gli flere millimeter. Denne akselen holdes utspendt av en fjæranordning. Stoppestangen er festet til denne akselen.

Når stangen beveges i sammentrukket retning dersom stoppestangen møter en forhindring underveis, skyves fjæren inn og akselen glir inn i stangen og aktuerer en slagbegrensning.

Med denne sensoranordningen er det mulig å bestemme ved en automatisk prosedyre, lukkepunktet til dysene. Dette punktet tilsvarer posisjonen med minst tilbaketrekking av stangen og tillater aktuering av en slagbegrenser korrigert av slaget påvirket av stangen til å dytte fjæren inn og aktuere slagbegrensningen.

Åpningsposisjonen til stoppestangen blir deretter bestemt fra dette referansepunktet.

EKSEMPEL

Anordningen beskrevet over ble montert på en kontinuerlig støpeenhet anpasset for simultan støping av 5 plater med formatet 1360 mm ganger 610 mm i aluminiumslegering 5052 (Aluminium Association Standard). Støpeformene er anordnet parallelt med hverandre og på tvers av aksen til tilfør-selskanalen. Høyden til støpeformen er 115 mm. Referanseverdien for dh er 3 mm over den dobbel tkrumme bunnblokken. Referanseverdien for N3er 48 mm under det øvre nivået til støpeformen. Senkehastigheten er 42 mm pr. minutt. Disse parameterne ble tilført til automatiseringssystemet.

En første kommando innledet det innledende trinnet ved å finne lukkepunktene. I henhold til utløpene ble disse punktene funnet å være anordnet mellom 18 og 29 mm av slaget til aktuatorene som er 100 mm (0 mm = stangen fullstendig tilbaketrukket). Ved slutten av dette trinnet har aktuatorene plassert stoppestengene ved deres lukkingspunkt.

En andre kommando startet støpeprosessen. Ved slutten av dette trinnet med å fylle tilførselskanalen så snart en grenseverdi var nådd, åpnet stoppestengene 7 mm over lukkepunktet. Den første støpeformen som nådde høyden dh nådde den 18 sekunder etter åpninge av stoppestengene og den siste 25 sekunder etter denne åpningen.

Alle støpeformene nådde nivået N^ved referansetiden T^= 40 sekunder, ved å følge de individuelle referanselovene. Nivået N3var nådd av alle støpeformene 85 sekunder etter åpning av stoppestengene, ved hvilket tidspunkt støttebordet for bunnblokkene begynte å synke.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av plater eller finemner av aluminiumlegering fra en holdeovn gjennom en tilførselskanal (15) forsynt med dyser (14) til et mangfold vannkjølte støpeformer, hvor hver av formene er lukket ved en nedre ende av en bunnblokk og understøttet av et felles bord som beveges vertikalt under støpingen, karaterisert ved at den innbefatter følgende trinn: a) forplassere en stopperstang (13) i hver av dysene (14) ved i) et lukkepunkt for dysene (14) eller ii) ved et punkt som definerer en forutbestemt åpning av dysene (14), som tidligere, i dette tilfellet, er tilveiebragt med et basseng i tilførselskanalen (15) rett oppstrøms av den første dysen (14) plassert etter holdeovnen, b) tilføre tilførselskanalen (15) flytende aluminium opp til et forutbestemt nivå, c) ved tidspunktet Tq, enten i tilfelle (i) bevege stopperstangen (13) til et punkt tilsvarende en forutbestemt begynnende åpningsverdi, eller i tilfellet (ii) fjerne bassenget og la det flytende aluminiumet strømme inn i støpeformene, d) når en forutbestemt metallhøyde over bunnblokken dH er detektert i hver form, automatisk og individuelt justere posisjonen til stoppestangen (13) i dysen (14) som korresponderer til formen (1) og derved justere strømmen av aluminium, slik at det når et forutbestemt felles metallnivå i alle formene ved en felles tid Tjm hvor variasjonen av aluminiumsnivået N i hver form er lineær som en funksjon av tiden mellom nivået korresponderende til dH og nivået , e) ved (TlfNx), å utnytte en felles nivåfunksjon N=f(T) for alle formene, inntil et referansenivå Nn nås ved tiden Tnog deretter senke bordet (4) ved en forutbestemt hastighet, hvor nivået N etter tiden Tner en funksjon av lengden av det støpte produktet og f) når det støpte produktet når en forutbestemt lengde, stanse tilførselen av aluminium til tilførselskanalen (15), utstøpe restaluminiumet i tilførselskanalen og stanse senkingen av bordet.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat dersom høyden dH ikke detekteres i en av støpeformene etter et spesifikt tidsrom som starter ved T0, bevege stopperstangen (13) til dysen (14) som hører til støpeformen (1) i gradvise inkrementer for å øke strømningen av flytende aluminium inn i støpeformen (1).

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat under strømningen av flytende aluminium etter tiden T0, beveges stopperstengene (13) for å øke åpningsverdien for en tidsperiode og beveges deretter for å gjeninnta den opprinngelige åpningsverdien for å sikre en høy metallflyt og unngå frysing.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat senkingen av bordet startes når T>Tnog når nivået N for enhver støpeform ligger innen et forutbestemt avvik fra Nn.

5 . Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat senkingen av bordet starter når T>Tn-dT, hvor dT er et forutbestemt tidsintervall og når nivået N for enhver støpeform ligger innenfor et forutbestemt avvik fra N3.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat aluminiumnivået i støpeformene kontrolleres ved proporsjonal og integralvirkning av forskyvningen av stopperstangen (13).

7. Anordning for kontinuerlig støping av aluminiumslegering fra en holdeovn gjennom en tilførselskanal (15) forsynt med dyser (14) i et mangfold vannkjølte støpeformer (1), hvor hver av formene (1) er lukket ved en nedre ende og understøttet av et felles bord som er vertikalt bevegelig, hvor det erholdes en metallstrøm enten ved å helle støpeovnen eller ved å åpne et støpehull, lukket av en stoppestang og er kontrollert i hver dyse (14) av en stoppestang (13) som lukker dysen (14),karakterisert vedat det innbefatter: a) organ, fortrinnsvis en sensor, regulator og/eller en aktuator, for å opprettholde et konstant metallnivå i tilfør-selskanalen (15), innbefattende organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere metallnivået og organ, fortrinnsvis en regulator og/eller aktuator, for å kontrollere hellingen av ovnen eller posisjonen av stopperstangen (13) som lukker støpehullet, b) organ, fortrinnsvis en aktuator (12), for å aktivere stopperstangen (13) til hver dyse (14) for å erholde delvis eller total lukking av dysen (14), c) en metallnivåsensor (10) anbragt over hver støpeform (1) som danner et signal proporsjonale med økningen av metallnivået i formen (1), d) organ, fortrinnsvis en sensor (10), regulator (11) og/eller aktuator (12), for individuelt å kontrollere metallnivået i hver støpeform (1) i henhold til en forutbestemt nivåfunksjon, ved å bevege stoppestangen (13) til dysen (14) som korresponderer med støpeformen (1), e) organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere at et forutbestemt metallnivå er nådd i alle støpeformene (1) og kontrollere senkingen av bordet i henhold til en forutbestemt hastighetsfunksjon og f) organ, fortrinnsvis en sensor, for å detektere at en forutbestemt lengde av støpt produkt er erholdt og deretter stanse senkingen av bordet (4), lukke dysene (14) ved å aktuere stoppestangen (13) til hver dyse (14) og stanse tilførselen av metall fra støpeoperasjonen til tilførsels-kanalen (15).

8. Anordning i henhold til krav 7,karakterisertved at metallnivåsensoren (10) er en kapasitiv nivåmåle-sonde innbefattende: a) en plan kondensator (50-51) med en første elektrode (50) som er overflaten av metallet i støpeformen (1) og en andre elektrode (51) som er en plate parallell med overflaten ved en forutbestemt avstand fra denne, b) en målebro for sammenligning av kapasitansen mellom den plane kondensatoren (50, 51) til en fast referansekondensa-tor (51, 52), c) en servomotor automatisk kontrollert av målebroen og som kan forskyve den andre elektroden (51) oppover eller nedover for å opprettholde kapasitansen til den plane kondensatoren (50, 51) konstant og d) organ for å generere et signal proporsjonalt med forskyvningen av den andre elektroden (51).