TW404869B - Process and continuous casting installation for producing slabs from steel, and stand of a strand guiding assembly - Google Patents

Description

A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4Μθθ9~---- 五、番萌説明（） 1 本發明有關一種由鋼製造平板之方法，其中該線材離 _-具有熔融金屬而由該線材殼體所包圍之永久性鑲模， 及於一下游線材引導組合件中，安裝於機台中之導輥間之 縫隙係藉著連接上下機架之調整元件無限多變地設定，及 有關爲此之一相聯設備。 DR 26 1 2 094 C2專利揭露一改變線材引導組合件之機 架或機台零件間之距離之設備，該零件成對地彼此置於相 反兩側及藉著繫桿連接，其中提供可藉著壓力缸之輔助而 轉動之軸襯。可移動之機架零件係藉著壓力缸連接，可交 換之隔板係插入該可移動機架零件及內部軸襯之間，爲著 設定一可預先決定之導輥間隔。在這實施例上，亦可進行 該導輥間之間隔之無限多變地設定。 以不利之方式，藉著轉動軸襯以調整間隙可能只越過 一很有限之距離。此外，於調整操作期間必然預期有可觀 之機械磨損。對於這些習知之液壓夾緊缸，其不可能推得 該夾緊力量’因爲部份夾緊力量係由所謂之墊圈所吸收。-US3，89 1 ，025專利揭露可液壓調整之連續 式鑄造機台，及該機台之間隙係藉著位置傳感器記錄及可 設定一伺服單元。 該專利主題之基本目的係僅只對線材之運送施加適當 之壓力，或設定該間隙。 D E - A - 2 4 44 44 3專利揭露一用於連續 鑄造一熔鋼之方法，其中該鑄造厚度之變化係決定及比較 於一特定參考値，俾能依此控制回火速率及/或二次冷卻 ^1- ^^^1 ml ml nn I ml ml ml In UK- i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（) A4規格（210X297公釐） ~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -BJ- 水量。 '經驗已顯示此流體陷口最低點之偵測方法只能用在幾 何學圖形理想設備及一相當特定之鑄造速率及冷卻之案例 中。然而於一冶金工廠之有害情境中，不能關於該間隙精 確地完成設備，或在各片段中發生其它熱變形或以一不精 確之方式操作設備，結果造成所測定厚度之改變係遭受可 觀之變化’特別於該流體陷口之最低點區域中。 認知上述之困難，本發明之目的係提供一種可藉著簡 單之機制橫越整個線材引導組合件精確地設定間隙，及此 外可測定平板內流體陷口最低點之目前位置之方法及設 備。再者’雖然爲一簡單結構，該設備將能夠可靠地引導 該冷線材。 本發明藉著申請專利範圍第1項之方法及申請專利範 圍第6及8項之設備所表現之特色達成該目的。 根據本發明，藉由繞著所要平板厚度之可預定中心線 之振動改變該間隙。於這案例中，選擇一保持可忽略在該_ 線材殻體上影響之動力程度之振動値，使得該殼體在離開 鑄模後仍相當薄。振動間隙之振幅係設定至一防止線材殼 體塑性變形之値。 間隙之現値係藉著距離測量元件記錄及輸入一電腦。 同時決定該調整元件之作用力俾能無限多變地改變”該間 隙，及同樣地輸入該電腦。藉著一計算程式監視該振幅， 及當增加該作用力之振幅時，該間隙係設定至一可預先決 定之値及/或藉著該調整元件之一以無限多變之方式設定 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） · / μ I ^^^1- ^ϋ·— tm ^—^1« 1^1^1 ^i··— **".{s (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) A7 4〇48ό9_Ξ_ 五、發明説明（3 ) 該間隙而壓力控制該導輥間之間隙。 (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 於這案例中，該作用力之振幅係該線材固化之一測 量。亦即當該線材殼體仍薄及有一大流體陷口時，遭遇一 相當小之作用力振幅。當該線材整個固化時，該振幅達到 其最大値。 因此，記錄該作用力之振幅將對記錄該流體陷口最低 點之目前位置及執行一動態軟性縮減提供一可靠之測量。 該電腦亦在該間隙及該作用力之間建耷一關係。在這 案例中已發現假如該間隙脫離其最佳値，將引起以下之狀 況： -假如該間隙小於最佳値，將增加平板之邊緣壓力’ 結果造成該作用力增加； -假如該間隙大於最佳値，無邊緣壓力發生’及該線 材鼓脹，該作用力呈現一較低之全値。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於準靜力測量之案例中，於第一近似法中這可用二簡 單曲線F i及F 2表示，其大致代表一具有雙邊之.角度形-式。在最佳間隙處，亦將遭遇遍及該線材殼體及其所包圍 流體陷口之最佳壓力分佈。 記錄目前之作用力允許藉著由該震動偵測是否離開最 佳間隙之趨勢係朝向更大或較小之間隙以設定最佳間隙’ 俾能然後採取特定之措施以抵消該趨勢° " 於動態測量之案例中，該作用力F關於該間隙s呈現 一磁滞曲線之形式。於該衝程期間、亦即在該磁滯曲線內 之面積，可藉著核定軟體計算一片段之變形功’及可推論 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） c / - 6 * 464869 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該線材之一致性。當該殼體仍薄及該陷口相當大時，該磁 滯曲線具有一相當小之總面積。當該殼體持續成長及該陷 口體積逐漸減少時，該磁滯曲線具有一相當大之面積。當 該線材整個固化時，該磁滯現象呈現一特別細長之形式。 本發明由定性及定量之論點達成生產性能之最佳化， 且藉著關於定性最佳化總是最佳地（局部地觀看爲動態軟 性縮減）進行軟性縮減，及藉著關於生產性能之定量最佳 化可最大利用機械長度之可能性並同時具有高操作可靠性 而精確地達成。 再者，假如使用位移控制式液壓裝置，不須另外之機 械式零組件。 此外，任何可能有之所謂熱跟蹤軟體係在其準確度中 大幅改善。 本發明之一範例係表示於所附圖面中，其中： 第1圖顯示連續式鑄造裝置之圖解； 第2圖顯示該間隙或作用力對於時間之相依關_ ; · 第3圖顯示該作用力對於間隙之相依關係： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第4圖顯示該磁滯曲線之形成；及 第5圖顯示在各種操作狀態之機台。 主要元件對照 1 11 永久性鑄模 21 機台 22 上機架 本紙張尺度適用中國國家搮準（c^s)A4洗格（2丨0X297公釐） A7 —404&69- 五、發明説明（ς ) 0 23 下機架 24 線材導輥 25 驅動導輥 3 1 調整元件 32 繫桿 33 活塞 34 汽缸 35 作動器 41 距離測量元件 42 距離傳感器 43 壓力測量元件 44 壓力檢拾器 45 電腦 46 振動器 m· tm n^i m I n^i in In ^^^1 m 一 J. f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖在圖像之上部中顯示具有一永久性鑄模1 1之 連續式鑄造裝置圖解，在該鑄模嘴部顯現一平板B及藉著-機台21·1至21.5引導之。於該平板中，該線材殼 體逐漸固化，而有一達到最低點S s之陷口 S。爲單純故， 只在機台21 . 4之案例中表示調整元件31。 _ 在圖像之下部呈現一機台2 1之圖解，其具有一上機 架2 2及一下機架2 3，而藉著調整元件3 1決定排'列在 其上之導輥2 4間之間隙。導輥2 4之一爲驅動導輥 2 5，其功能將在第5圖中進一步詳細敘述。 該調整元件具有一繫桿3 2 ，繫桿3 2通常固定於該 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐) — ' -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 404869--- 五、發明説明（R ) 〇 下機架2 3中及在其對面端點具有引導在一汽缸3 4內之 活塞3 3。各個機台2 1具有至少四個調整元件3 1 ，其 汽缸3 4係與一作動器3 5連接。 於該圖解之左側部份，該調整元件3 1係配備有一距 離測量元件，該測量元件係與一距離測量檢拾器連接，該 檢拾器係以測量技術之觀點連接至一電腦。 於該圖解之右側部份，該汽缸3 4係配備有一壓力測 量兀件4 3 ，該兀件4 3連接至一壓力檢拾器4. 4，該檢 拾器4 4同樣地以測量技術之觀點連接至一電腦。該電腦 4 5係與該作動器3 5以控制關係合作。 此外，該作動器係連接至一振動器。 於第2圖圖像之上部（a )中，對於時間繪製該間 隙。藉著一振動器，用所要之平板厚度改變該間隙（中心 線c)。在本案例中，其爲一正弦曲線振動。然而，其他 振動模式亦爲可能及面對。 在圖像之下部（b )中，對於時間繪製該作用力f-於該圖像之左側部份中，該作用力具有一相當小之振幅。 於右側部份中，該作用力之振幅已明顯地增加。 於第3圖中表示該作用力對於間隙之相依關係。於第 —近似法中明顯的是二曲線，或於最大簡化中爲精確成 =a - mi.s及F 2=b — m2.s之二直線，而可藉著·—電 腦表示。既然該二曲線具有不同斜率，其在點P交叉。 於另一近似法中，該作用力F /間隙S 〔 s i c〕顯 示一磁滯現象，其實質上爲具有雙邊之角度型式，並具有· 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） / ^^^1· ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 n« m^i mi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- A7 __404869_ϋ 五、發明説明（7 ) ~頂點P。在該點之區域中預期有最佳之間隙。 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果在操作期間核定該磁滞曲線沿著一側F i或F 2遷 徙變明顯時，其測量表示該二側面大約爲相同尺寸及其交 叉點與該磁滯現象之轉折點係在點P之區域中，換言之接 近該間隙之最佳値。 如果該圖像核定顯示該磁滯現象不再具有一轉折點及 因此已沿著該角度之一側F i或F 2遷徙出，並以該間隙之 形式及方向實施測量，以便該磁滯現象於P之兩側面上 儘可能一致。 於第4圖中’已甚至更進一步精製該作用力對於該間 隙之相依關係。依陷口之尺寸而定，該磁滞現象由α型經過 β型發展至整個固化之γ型。 如此，α型陷口具有低黏度陷口之薄殼體，β型具有一' 明顯較厚之殼體及同時具有高黏度之陷口，及γ型已全然整 個固化。 在此所呈現之圖像代表指出該磁滯現象之一均勻分_ 佈，及因此最佳之間隙s α或其他s ρ。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 因此於操作期間可偵測之磁滯現象之實際型式能偵測 離開該最佳間隙之偏差，及依該間隙之調整程度及方向採 行正確之測量。再者，可推定固化之程度》 第5圖指出機台位於三種不同之鑄模操作狀態》”項目 號碼對應於上面圖像（a )中所已呈現者。該圖像之上部 中係正常之鑄造操作，其中在所有汽缸上進行一位置控 制。在本範例中，一可驅動之導輥係設在該上機架之機台 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4坑格（210X297公釐) -10- A7 B7 五、發明説明（8 ) 入口處。 於該中間部份（b )表示當該線材已整個固化之操 作。在此，安排於該可驅動導輥區域中之調整元件之汽缸 係壓力控制式，及關於該線材下游所表示之汽缸係位置控 制式。 於第5圖之下部（c )中，爲運送冷線材，該機台之 上機架係以一方式傾斜，藉著安排於導輥附近之調整元件 用汽缸之壓力控制使得該驅動導輥直接接f該冷線材，及 排列遠離該驅動導輥之調整元件汽缸爲位置控制式。於此 案例中，設定其位置使得在冷線材之運送期間不會接觸該 線材。 本紙張尺度逋用中國國家糅準（CNS ) A4規格（210X297公釐) / (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製

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Claims (1)

1. Ό4869 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 流體 下游 限多 驟： 1 · 一種從鋼製造平板的方法，其中線材離開一具有 溶化物而由該線材殼體所包圍之永久性鑄模，及於一 線材引導組合件中，藉著連接上下機架之調整元件無 變地設定安裝於機台中之導輥間隙，其特徵爲下列步 a )該間隙（s )係藉由繞著一可預定中心線（c ) 振動之方式而改變，使得可忽略在該導輥上之動態影響； b )該間隙振動之振幅（A )係設定至一値，而不會 引起該線材殼體之任何塑性變形； · c )記錄目前之間隙（s ); d )同時決定該調整元件之作用力（F )及該作用力 之振幅（A ):及 e )隨著該作用力（F )振幅（A )之增加，該間隙 係設定至一可預先決定之値及/或藉著至少一調整 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衮 元件 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 t 合 作 社 印 製 壓力控制。 2 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該間隙振 動之頻率（f)係等於〇.〇5至5.0赫茲。 ‘ 3 .根據申請專利範圍 方式記錄目前之作用力 輔助 之， 第1項之方法，其中以一電腦 F)及以一方式預先處理 使得於第一近似法中該作用力（F )依實際間隙 係 F -----訂----：------線 似二曲線= a — m F 2 = b — m 2 · s 其具有不同雙邊斜率之角度形式，具有一頂點 -12- A8 B8 C8 D8 4^04869 六、申請專利範圍 (P )，及其中該間隙（s )係以一方式設定爲一函數關 係F = f ( s )，使得該側邊F〖及F 2之比例實質上保持 在相同之尺寸。 4 ·根據申請專利範圍第3項之方法，其中一邊？1 = a — m丨· s對應於較小之間隙及第二邊F 2 = b.— m2_s對應於一比在頂點（P )之最佳間隙（s )更大之 間隙，及其中該間隙（s )之調整程度及方向係適爲F = f(s)關係之一函數。 5.根據申請專利範圍第3或第4項之方法，其中該作 用力（F )之變化呈磁滯現象之第二近似法型式，其中該 作用力（F)關於相聯間隙（s)〔裂口〕之範圍爲該平 板中流體陷口黏度之量測，及其中依所發現之黏度而定， 推論該流體陷口最低點之位置及採行該間隙調整。 6 . —種從鋼製造平板的連續鑄造設備，具有一永久 性鑄模及下游線材引導組合件，該組合件具有上下機架之 機台，在該上下機架上設有導輥，藉著連接該機架之調整 元件可無限多變地設定導輥間之間隙，用於執行根據申請 專利範圍第1項之方法，其特徵爲提供可記錄導輥（ 2 4 )間之間隙（s )之距離傳感器（4 2 )，其中該距 離傳感器（4 2 )係與一電腦（4 5 )連接，該電腦係連 接至一作動器（35)，調整元件（31)可藉著該作動 器在一可壓力及/或距離控制方式下操作，用於間隙設 定，及其中提供一振動器，藉著該振動器可促使該調整元 件（3 1 )關於該線材機台（2 1 )經歷共振以外之震 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I- 裝--------訂----；------線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 4048 的 SI §! _ 六、申請專利範圍 動。 7 .根據申請專利範圍第6項之連續鑄造設備’其中 該距離傳感器（4 2 )具有直接連接至該調整元件（3 1 )之測量元件（4 1 )，特別於液壓調整元件之案例中 係連接至該調整活塞（33)。 8 . —種線材引導組合件之機台，安排在從鋼製造平板 的連續鑄造設備之永久性鑄模的下游，該機台具有裝設導 輥之下及上機架，藉著壓力及/或距離控制調整元件可在 關於導fe之彼此距離中設定至一間隙，一冷線材亦可運送 穿過該間隙，其特徵爲可驅動該上機架（2 2 )之外導輥 (2 4)之一，其中分配至該可驅動導輥（2 5 )之調整 元件（3 1 )能以控制技術之觀點經由壓力控制裝置（ 43，44)連接該電腦（45)，及其他調整元件（ 3 1 )能以控制技術之觀點經由位置控制裝置（4 1， 42)連接該電腦（45)。 9.根據申請專利範圍第8項之線材引導組合件之機 台，其中該調整元件（31)係以一方式安裝於該上下機 架（22，23)中，以致該機架（22，23)可在一 傾斜角關於彼此調整〔s i c〕，較大之間隙開口將面向 遠離該驅動導輥（25)。 (請先閱讀背面之泣意事項再填寫本頁) •* 装--------訂----Γ-----線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 -