PL190066B1 - Sposób poziomego odlewania taśm oraz urządzenie do poziomego odlewania taśm - Google Patents

Abstract

1. Sposób poziom ego odlew ania tasm , znamienny tym, ze kazdy w zdluzny odcinek tasm y m etalowej (2) analizuje sie w achla- rzowo w sposób ciagly na calej szerokosci (B), bezposrednio po wyjsciu z przyporzadkow anego piecowi (3) krystalizatora (4), przy uzyciu pracujacego bezstykow o skanera (8) na prom ienie pod- czerw one, za pom oca którego przesyla sie, uw zgledniajac spara- m etryzow ane czynniki em isji, w yznaczone przy odczycie w arto- sci tem peratury do kom putera (10), w którym na podstaw ie tych w artosci tem peratur sporzadza sie barw ny w ykres graficzny i/lub charakterystyke tem peraturow a (18) u kazujaca rozklad tem pera- tury (T ) na szerokosci (B) tasm y m etalow ej (2), oraz przedstaw ia je na co najm niej jed n y m m onitorze (11), przy czym w zaleznosci od w yznaczonej charakterystyki tem peraturow ej (18, 18a, 18b) steruje sie predkoscia tasm y m etalow ej (2), iloscia wody do chlodzenia krystalizatora (4), param etram i w ygladzania oraz tem peratura stopionego m etalu w piecu (3) 4. U rzadzenie do poziom ego odlew ania tasm , zaw ieraja- ce przyporzadkow any piecow i, chlodzony krystalizator oraz w poziom ym odstepie w zgledem krystalizatora zespól w ygladza- jacy dla tasm y m etalow ej, z n am ien n e tym , ze w okreslonym odstepie bezposrednio obok w yjscia (7) krystalizatora usytuow a- ny je st pracujacy bezstykow o skaner (8) na prom ienie podczer- wone, zaopatrzony w analizujaca cala szerokosc (B) tasm y m eta- lowej (2), um ieszczona nad tasm a m etalow a (2), ruchom a glow i- ce (9) do pom iaru tem peratury oraz podlaczony poprzez kom pu- ter (10) z co najm niej jed n y m m onitorem (11) do polaczonego rów noczesnie z zespolem w ygladzajacym (5), kom puterow ego ukladu sterow ania (12) Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób poziomego odlewania taśm oraz urządzenie do poziomego odlewania taśm.

Typowe urządzenie do poziomego odlewania taśm, przeznaczone do wytwarzania zwiniętej w krąg taśmy metalowej zawiera po pierwsze piec (piec podgrzewający lub nadstawka wlewnicy), na którego wyjściu zamocowany jest kołnierzowo chłodzony krystalizator, którego wylot wyznacza przekrój taśmy metalowej.

W odstępie względem krystalizatora umieszczony jest zespół wygładzający. Taśma metalowa jest prowadzona w kierunku poziomym przez zespół wygładzający pomiędzy szeregiem poziomych rolek wygładzających.

Z zespołu wygładzającego taśma metalowa jest prowadzona dalej w płaszczyźnie poziomej do zespołu zwijającego. Zespół zwijający jest zaopatrzony w szereg rolek zwijających, które wyginają taśmę metalową, w związku z czym po wyjściu z zespołu zwijającego taśma uzyskuje kształt kręgu.

Pomiędzy zespołem wygładzającym i zespołem zwijającym znajduje się, najczęściej w pobliżu zespołu wygładzającego, zespół odcinający, przemieszczany na rolkach wzdłuz taśmy metalowej i odcinający taśmę metalową, gdy krąg osiąga zadaną na wstępie średnicę.

190 066

W razie potrzeby pomiędzy zespołem wygładzającym i zespołem zwijającym może być dodatkowo wstawiony zespół frezujący do obróbki powierzchni taśmy metalowej.

Ruchy rolek wygładzających zespołu wygładzającego, zespołu odcinającego i rolki zwijające zespołu zwijającego są z reguły sprzęzone ze sobą za pomocą komputerowego układu sterowania lub za pomocą odlewanej taśmy metalowej.

Aby móc wyznaczyć temperaturę, a ponadto jakość opuszczającej krystalizator taśmy metalowej, stosuje się znane rozwiązania, polegające na ciągłym lub przeprowadzanym od czasu do czasu pomiarze temperatury taśmy metalowej bezpośrednio za krystalizatorem za pomocą pirometrów impulsowych, optycznych lub za pomocą promieni podczerwonych. Pomiar ten przeprowadza się jednak punktowo, i to zwykle w środku taśmy metalowej. Na podstawie tych, wskazywanych najczęściej cyfrowo lub analogowo, wartości temperatury dochodzi się następnie do temperatury całej taśmy metalowej. Taki pomiar umożliwia zatem jedynie zgrubne oszacowanie ogólnego poziomu temperatury odlewanej taśmy metalowej. Nie można zatem na jego podstawie stwierdzić krótkotrwałych miejscowych odchyłek temperatury. Takie odchyłki stanowią jednak przyczynę przetopień, powodujących poważne uszkodzenia urządzenia do poziomego odlewania taśm, względnie perforację, pęknięcia lub inne wady taśmy metalowej. Znana metoda nie daje zatem informacji o rozkładzie temperatur na całej szerokości taśmy metalowej. W związku z tym perforacje lub pęknięcia taśmy metalowej można wykryć jedynie przypadkowo. Przy użyciu znanych sposobów nie ma ponadto pewności, czy gotowe zwinięte kręgi mają prawidłową jakość. Nie można wykluczyć gorszej jakości produktów wykonywanych z kręgów.

Celem wynalazku jest opracowanie na podstawie stanu techniki takiego sposobu poziomego odlewania taśm oraz urządzenia do poziomego odlewania taśm, które byłyby optymalne ze względów produkcyjnych i zapewniałyby użytkownikowi stałą kontrolę poziomu temperatury, a zatem stanu taśmy metalowej w każdym z obszarów jej powierzchni.

Sposób poziomego odlewania taśm, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze każdy wzdłuzny odcinek taśmy metalowej analizuje się wachlarzowo w sposób ciągły na całej szerokości, bezpośrednio po wyjściu z przyporządkowanego piecowi krystalizatora, przy użyciu pracującego bezstykowo skanera na promienie podczerwone, za pomocą którego przesyła się, uwzględniając sparametryzowane czynniki emisji, wyznaczone przy odczycie wartości temperatury do komputera, w którym na podstawie tych wartości temperatur sporządza się barwny wykres graficzny i/lub charakterystykę temperaturową ukazującą rozkład temperatury na szerokości taśmy metalowej, oraz przedstawia je na co najmniej jednym monitorze, przy czym w zalezności od wyznaczonej charakterystyki temperaturowej steruje się prędkością taśmy metalowej, ilością wody do chłodzenia krystalizatora, parametrami wygładzania oraz temperaturą stopionego metalu w piecu.

Korzystnie za pomocą komputera przy przekroczeniu zadanej górnej granicznej wartości temperatury względnie spadku poniżej zadanej dolnej granicznej wartości temperatury powoduje się włączenie alarmu lub wyłączenie urządzenia do poziomego odlewania taśm.

Urządzenie do poziomego odlewania taśm, zawierające przyporządkowany piecowi, chłodzony krystalizator oraz w poziomym odstępie względem krystalizatora zespół wygładzający dla taśmy metalowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w określonym odstępie bezpośrednio obok wyjścia krystalizatora usytuowany jest pracujący bezstykowo skaner na promienie podczerwone, zaopatrzony w analizującą całą szerokość taśmy metalowej, umieszczoną nad taśmą metalową, ruchomą głowicę do pomiaru temperatury oraz podłączony poprzez komputer z co najmniej jednym monitorem do połączonego równocześnie z zespołem wygładzającym, komputerowego układu sterowania.

Istotę wynalazku stanowi usytuowanie pracującego bezstykowo skanera na promienie podczerwone bezpośrednio na wyjściu krystalizatora. Dzięki temu, ze głowica pomiaru temperatury skanera na promienie podczerwone jest ruchoma, całą szerokość taśmy metalowej można przeszukiwać wachlarzowo. Korzystnie przeszukiwanie następuje do dziesięciu razy na sekundę. Wartości temperatury, odczytane przez skaner na promienie podczerwone, doprowadza się następnie do komputera, uwzględniając sparametryzowane czynniki emisji. Komputer sporządza wówczas, na podstawie wartości temperatur, albo barwny wykres graficzny, albo charakterystykę temperaturową obejmującą całą szerokość taśmy. Wykresy te

190 066 można następnie, zaleznie od potrzeb, wyświetlić na jednym monitorze kolejno lub obok siebie, a także wyświetlić na dwóch oddzielnych monitorach. Na podstawie przebiegów krzywych na wykresach użytkownik urządzenia do poziomego odlewania taśm rozpoznaje natychmiast sytuacje krytyczne, dzięki czemu jest on w stanie szybko zareagować i przedsięwziąć odpowiednie środki zaradcze.

Jest to szczególnie korzystne w tym sensie, ze dzięki znajomości chwilowej charakterystyki temperaturowej urządzenia do poziomego odlewania taśm można utrzymywać stale maksymalną możliwą wydajność produkcji. Oznacza to, ze w każdej chwili istnieje możliwość celowego sterowania prędkością taśmy, ilością wody do chłodzenia krystalizatora, parametrami wygładzania oraz temperaturą stopionego metalu.

W związku z powyzszym wynalazek umożliwia względną projekcję strefy krzepnięcia, która dotychczas pozostawała niewidoczna dla oczu użytkownika.

Ponieważ komputer jest w stanie wykryć anomalie temperaturowe na całej szerokości taśmy metalowej, następna korzystna cecha wynalazku polega na tym, że przy przekroczeniu górnej granicznej wartości temperatury lub nastąpieniu spadku poniżej dolnej granicznej wartości temperatury komputer może spowodować włączenie alarmu, a nawet wyłączenie urządzenia do poziomego odlewania taśm. W tym celu komputer jest sprzęzony z zespołem wygładzającym poprzez komputerowy układ sterowania.

Jeżeli przykładowo stwierdzone zostanie przekroczenie temperatury, wówczas komputer może spowodować włączenie alarmu z opóźnionym wyłączeniem urządzenia, dzięki czemu użytkownik może w każdym przypadku zareagować i przedsięwziąć odpowiednie środki do znormalizowania temperatury. Jeżeli jednak komputer rozpozna znaczny spadek temperatury poniżej wartości granicznej, a nawet pęknięcie taśmy, wówczas wyłącza on całe urządzenie do poziomego odlewania taśm. Pozwala to uniknąć większej ilości odpadów produkcyjnych.

Ponadto wynalazek umożliwia późniejszą analizę przyczyn wahania temperatury, ponieważ komputer zapamiętuje wszystkie dane i pozwala na sporządzenie dokumentacji, którą można potem badać.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do poziomego odlewania taśm, fig. 2 - urządzenie z fig. 1 w poziomym przekroju wzdłuznym wzdłuz linii II-II, fig. 3 - urządzenie z fig. 2 w przekroju pionowym wzdłuz linii III-III, fig. 4 - chwilową charakterystykę temperaturową taśmy metalowej przy temperaturze normalnej, fig. 5 - urządzenie z fig. 2 przy lokalnie podwyższonej temperaturze taśmy, fig. 6 - urządzenie z fig. 5 w przekroju pionowym wzdłuż linii VI-VI, fig. 7 - chwilową charakterystykę temperaturową taśmy metalowej przy lokalnie podwyższonej temperaturze, fig. 8 - urządzenie w przekroju odpowiadającym fig. 2 przy pęknięciu taśmy, fig. 9 - urządzenie z fig. 8 w przekroju pionowym wzdłuż linii IX-IX, zaś fig. 10 chwilową charakterystykę temperaturową taśmy metalowej przy pęknięciu taśmy.

Na figurze 1 uwidocznione jest urządzenie 1 do poziomego odlewania wykonanej ze stopu miedzi taśmy metalowej 2 o prostokątnym płaskim przekroju.

Urządzenie 1 do poziomego odlewania taśm zawiera piec podgrzewający 3, zamocowany na nim kołnierzowo, chłodzony krystalizator 4, zespół wygładzający 5 z rolkami wygładzającymi 6 oraz nie przedstawiony bliżej zespół zwijający, w którym taśma metalowa 2 jest zwijana w krąg.

W określonym odstępie bezpośrednio obok wyjścia 7 krystalizatora, nad taśmą metalową 2 jest usytuowany skaner 8 na promienie podczerwone z przeszukującą całą szerokość taśmy metalowej 2, ruchomą głowicą 9 do pomiaru temperatury, widoczną również na fig. 2 i 3. Głowica 9 do pomiaru temperatury przeszukuje wachlarzowo całą szerokość B taśmy metalowej 2, co przedstawiono na fig. 3.

Jak widać na fig. 1, skaner 8 na promienie podczerwone jest za pomocą przewodu 13 połączony z komputerem 10 zaopatrzonym w monitor 11. Komputer 10 jest z kolei za pomocą przewodu 14 podłączony do komputerowego układu sterowania 12, który ze swej strony przez przewód 15 jest połączony z nie przedstawionym bliżej napędem rolek wygładzających 6 zespołu wygładzającego 5. Ponadto komputerowy układ sterowania 12 jest przez przewód 16 połączony z nie przedstawionym bliżej zespołem zwijającym.

Każdy z odcinków taśmy metalowej 2 jest bezpośrednio po wyjściu z krystalizatora 4 analizowany przez skaner 8 na promienie podczerwone, w widoczny zwłaszcza na fig. 1 i 3,

190 066 wachlarzowy sposób. Analizę przeprowadza się z częstością 10 impulsów na sekundę. Skaner 8 na promienie podczerwone przekazuje następnie wartości temperatur taśmy metalowej 2, wyznaczone przy uwzględnieniu sparametryzowanych czynników emisji, do komputera 10. Ten z kolei pokazuje na monitorze 11 albo barwny wykres graficzny albo, jak widać na fig. 4, charakterystykę temperaturową 18, ukazującą temperaturę T: na szerokości B taśmy metalowej 2. W normalnym przypadku, na przykład dla znormalizowanej charakterystyki temperaturowej dla brązu cynowego, uzyskuje się widoczną na fig. 4 charakterystykę temperaturową 18, której poszczególne odcinki 19-23 odpowiadają na fig. 2 i 3 różnym obszarom strukturalnym taśmy metalowej 2.

Na wykresie ukazanym na fig. 4 uwidoczniona jest ponadto w postaci linii punktowej 24 dopuszczalna dolna wartość temperatury, zaś w postaci linii punktowej 25 górna wartość temperatuiy.

Na figurach 5 do 7 ukazana jest sytuacja, w której skaner 8 na promienie podczerwone wykrył i przedstawił na monitorze 11 boczny obszar 26 taśmy metalowej 2 o zbyt wysokiej temperaturze, lezący nad dopuszczalną górną wartością temperatury, odpowiadającą linii 25. Użytkownik może teraz, w oparciu o charakterystykę temperaturową 18a na monitorze 11, stwierdzić tę sytuację i przedsięwziąć odpowiednie środki.

Na figurach 8 do 10 ukazana jest sytuacja, w której taśma metalowa 2 jest pęknięta w obszarze 27. Skaner 8 na promienie podczerwone nie odbiera tutaj promieniowania cieplnego, w związku z czym na monitorze 11 pojawia się charakterystyka temperaturowa 18b, uwidoczniona na fig. 10, na której nastąpił spadek temperatury poniżej dolnej wartości granicznej odpowiadającej linii 24, co powoduje włączenie alarmu z natychmiastowym wyłączeniem całego urządzenia 1 do poziomego odlewania taśm.

F i g. 4

190 066 τ

VI

VI

Fig. 7

190 066

Fig.10

190 066

Fig.1

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2,00 zł

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób poziomego odlewania taśm, znamienny tym, ze każdy wzdłużny odcinek taśmy metalowej (2) analizuje się wachlarzowo w sposób ciągły na całej szerokości (B), bezpośrednio po wyjściu z przyporządkowanego piecowi (3) krystalizatora (4), przy użyciu pracującego bezstykowo skanera (8) na promienie podczerwone, za pomocą którego przesyła się, uwzględniając sparametryzowane czynniki emisji, wyznaczone przy odczycie wartości temperatury do komputera (10), w którym na podstawie tych wartości temperatur sporządza się barwny wykres graficzny i/lub charakterystykę temperaturową (18) ukazującą rozkład temperatury (T) na szerokości (B) taśmy metalowej (2), oraz przedstawia je na co najmniej jednym monitorze (11), przy czym w zależności od wyznaczonej charakterystyki temperaturowej (18, 18a, 18b) steruje się prędkością taśmy metalowej (2), ilością wody do chłodzenia krystalizatora (4), parametrami wygładzania oraz temperaturą stopionego metalu w piecu (3).

2. Sposób według zastrz. 1, w którym za pomocą komputera (10) przy przekroczeniu zadanej górnej granicznej wartości (25) temperatury względnie spadku poniżej zadanej dolnej granicznej wartości (24) temperatury powoduje się włączenie alarmu.

3. Sposób według zastrz. 1, w którym za pomocą komputera (10) przy przekroczeniu zadanej górnej granicznej wartości (25) temperatury względnie spadku poniżej zadanej dolnej granicznej wartości (24) temperatury powoduje się wyłączenie urządzenia (1) do poziomego odlewania taśm.

4. Urządzenie do poziomego odlewania taśm, zawierające przyporządkowany piecowi, chłodzony krystalizator oraz w poziomym odstępie względem krystalizatora zespół wygładzający dla taśmy metalowej, znamienne tym, ze w określonym odstępie bezpośrednio obok wyjścia (7) krystalizatora usytuowany jest pracujący bezstykowo skaner (8) na promienie podczerwone, zaopatrzony w analizującą całą szerokość (B) taśmy metalowej (2), umieszczoną nad taśmą metalową (2), ruchomą głowicę (9) do pomiaru temperatury oraz podłączony poprzez komputer (10) z co najmniej jednym monitorem (11) do połączonego równocześnie z zespołem wygładzającym (5), komputerowego układu sterowania (12).