TW452515B - Method and device for detecting data in an automatically operated continuous casting machine - Google Patents

Description

4 525 15 A7 B7 五、發明說明（/) 本發明關於一種連續鑄造設備的自動運轉方式的資料 檢出的方法與裝置。 連續鑄造（此處特別是指薄鋼板的鑄造，此鑄造作業 以迄今最大的8〜10米/分的鑄造速度操作）使得自動鑄造 與自動程序控制越來越需要。 這種程序隨著凝固的厚度一直變薄[此處除了薄鋼板外 還要求具有雙重滾子(Twin Rdler)的鋼帶設備]以及鑄造速 度越來越快而變得更快，且須將變得越來越短的凝固時間 列入計算。因此，舉例而言，在1，10及100米/分的鑄造 速度時，凝固時間約： • 1_6分，在200mm厚的鋼板 • 1分鐘，在50mm厚的薄鋼板. • 0.01分(0.6秒），在5mm厚的鋼帶 對於一種良好的程序控制而言，要將一些資料以「線 i 上」（online)的方式測量。這些資料確保在最適當的鑄造速 度時錠模中的凝固過程良好，同時使生產無干擾，且表面 品質良好。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下利用薄鋼板鑄造爲例說明技術問題點，本發明目 的，以及本發明之意想不到的解決方案。 例如50mm的凝固厚度的一種薄鋼板需要約1分鐘的 凝固時間。在迄今最大的8米/分的鑄造速度以及不久將來 的10米/分的速度時的錠模中的過程，使得溫度與速度須 準確導引，以做操作上安全的鑄造。 在錠模中調整的鋼溫度須選設成使鋼帶表面保持液態 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25 15 A7 __B7^_ 五、發明說明（> ) ，在鑄造位面中不發生前凝固情事，且鑄造粉末充分熔融 ，俾確保條帶在通過錠模時，有充分的潤滑及絕熱。 當在盛桶(Pfanne)中正附近鋼溫度爲®定時，而溫度下 降舉例而言爲0.1°c/分時，在錠模中所調整之鋼溫度（第 一圖）由以下因素決定： •鋼在分配器中的駐留時間 •分配器的絕熱或輻射情形，係藉著將平衡時（亦即 在約30分鐘鑄造時間後）例如在100°C的分配器外表溫度 作測量而得。

•液浸噴嘴（Taucha'usguss 英：immersion nozzle)/SEN 的輻射 *將鑄造開始一直到約30分的鑄造時間鋼的溫度損失 這種熱量用於將分配器從約1200〜1300°C加熱到1500 °C，以達成鋼與分配器之間的溫度平衡。 鋼在分配器中的駐留時間再由以下因素決定.： •分配器大小及分配器最大及實際的鋼量 •鑄造功率，呈以下二者的方式： --禱造速度 --鑄造寬度與凝固厚度 本發明的目的在得一種簡單的測量値，這種測量値將 錠模中的實際溫度關係以預測方式或在一種「培養時間」 之內檢出，且爲此以函數方式描述一種最佳的鑄造速度。 對於一般行家而言，本發明如申請專利範圍中所述， 係一種出乎意料的解決方案。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} .裝—---- 訂-----------線 45 25 1 5 A7 B7 五、發明說明（)） 茲利用第—第四圖詳述本發明’圖式中： 第一圖係以示意方式表示盛桶、分配器與錠模「振動 式站立鏡模（Standkokille)或移動式錠模(WanderkokiUe)」之 間的材流， 第二圖與二.一圖係在決定該分配器中的液相線溫度 的Tu,+在分配器與錠模的槽液面之間有一定的鋼溫度損失 的場合在不同速度範圍中分配器溫度與鑄萆速度的函數走 勢圖。第二.一圖係對於3.5〜6.0米/分的速度範圍的溫度/ 速度圖式Th的座標系統， 第三圖說明對於溫度/速度參數圖式座標系統移動的影 響， 第四圖係用線上方式說明成功地鑄造的鐵水的座標以 及失敗的鐵水(例如一種會導致的鐵水)的座標， 此外，參數圖中顯示該成功鑄造的鐵水的月產量。 i 第一圖以示意圖顯示鋼在盛桶（1)、分配器(2)及及錠模 (3)之間的程序流程，錠模呈振動錠模（3.1)或移動式錠模 (3.2) {它做成二滾子錠模[Twin Roiler(3.2.1)]與鋼帶錠模 (3.2.2) }方式表示。分配器有一股熱輻射，與鐵水呈熱平 衡，該熱輻射可由一種例如l〇〇°C的表層溫度而產生，且 因此鋼在分配器中的駐留時間之時會造成鋼的溫度損失。 此外，分配器在最大充注高度(2.2)時有最大重量。 實際充注高度（2.2.1)須依資料以「線上」方式檢出， 且對分配器中鋼的溫度損失有直接影響。 此外，爲了測定錠模中的鋼的實際溫度Tuh (4)，必須 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . I ----- _ 訂·-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4525 1 5 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明) 在分配器中作一種不連續式(2.3.1)測量’或更好用一種連 續測量（〖〇此-3\^5111^)(2.3.2)以測量鋼溫度（2.3)。 此外，該浸液噴嘴（Tauchausguss/SEN(5)的輻射（5.1)也 和分配器與錠模之間鋼的溫度損失有關。 如果我們作一總結，則可以定量的方式說：利用一半 的駐留時間，或者使鑄造速度或條帶寬度加倍的場合下， 而凝固厚度維持恆定且分配器中的鋼量一定時，則溫度的 損失減半，且隨著分配器體積變較小，且對應於表面/體積 比例及駐留時間變小使溫度損失總量變小。 第二圖與第二.一圖顯示分配器溫度(6)鑄造速度(7)之 間的函數關係，同時此圖表顯示分配器中等效液相線溫度 T&⑻及其等溫線(8.1)

Tu«+X°C(對於 X=+5，+10,+ 15，+2〇°C) 因此，舉例而言，在

I 恆定的鑄造格式 恆定的分配表層溫度，及 恆定的分配器體積 的場合時，所算出之分配器與錠模之間的鋼溫度的損失， 在4米/分速度爲30°C，在6米/分速度爲20°C。舉例而言 ，此時該圖由1500°C的Tm對應於在鑄造時間中的溫度的 損失而構成，且因而導出分配器中函數Tlitl+(rc(8)對於等溫 線十5，+10，+15，+20°C(8.1)的圖形。 分配器中的等效Tm溫度(8)顯示出：在分配器中何種 溫度時*鍵模⑷中的鋼溫度達到液相線溫度。如果在淀模 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) \裝--------訂---------線\ 45 25 1 5 A7 B7 五、發明說明（g) 中達到液相線溫度，則在鑄造位面(4J)中發生凝固現象’ 如此形成分流（Bruckenbildung，英：bridging)，且由於缺少 熔渣潤滑作用而造成破損或損壞的條帶表面。 只有當速度調整成使分配器溫度⑹走勢在等_ @ Tuq+5°C上方時，才能安全地鑄造。分配器溫度T_(6)的禱 造窗孔(8,2)宜在Tuq+5°C與Th5+15°C之間。 第三圖顯示速度/溫度圖(9)、T/VC-圖或座標圖。同時 顯示一些影響力，這些影響力使T/VC圖向較高或較低溫 度移動。因此與平衡狀態GG(10)相較，溫度損失(8.3)隨以 下因素而增加： B) 分配器重量（10.3)下降(對表面/體積比例以駐留時間 呈函數形式） C) 液體核心減少（10.4)，從錠模中的厚度減到較小之凝 固厚度(C1)。 ， A)在約20〜30分的時間TocidO.l)—系列的第一道鐵水 在鑄造時，分配器(10.2)加熱到一恆定値，此値相當於分配 器與鐵水之間的平衡， D1)鑄造寬度(0.5.1) D2)凝固厚度（10,5.2)，以及 E)分配器外壁砌築之較佳絕熱作用（10.6)或隨分配器外 表層溫度及浸液噴嘴的降低。 利用這些影響，T/VC圖，（9)係呈動態方式（1)，且在 鑄造時，可利用該「線上」程序資料一直實際化。

第四圖根據至此所說明的關係顯示一種動態的T7VC 7 本紙張尺度適用.中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -----------{.裝--- I. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 25 15 A7 B7 五、發明說明（t) 圖（11)，其中將一種實際的鐵水或序列（11.1)再生，在該鐵 水或序列中，速度對應於分配器溫度作最適當的選設。 圖中顯示在T/VC圖(9)另一鐵水走勢(1L2)，其中條帶 鑄造得太慢，錠模中鋼達到Tli£1+，用T咖(6)表示，它相當 於Tuq+〇aC⑻，而條帶會斷裂(11.2.1” 這種斷裂情事係伴有鑄造位面中的預凝固現象且由於 此現象引起，且因此干擾條帶殼(3.1.2)與錠模板(3.1.1)之間 熔渣潤滑作用。 此外’第四圖中顯示良好且平常的鐡水的目的產量的 T/VC資料的分佈（11.3)，俾能用統計學方式求出鐵水導引 作用最佳化。 由本發明可明顯看出，將分配器中鋼溫度用不連續式 (2.3·1)及/或連續式(2,3.2)測量將鋼溫度(2.3)檢出，以及將分 配器與錠模之間鋼的溫度損失作定量式的線上方式檢出， 就可以保證僅根據以下資料做最佳的全動的鐵水導引，'不 會有斷裂之虞： 分配器(6) 在分配器中鋼(8)的等數Τμ溫度，及其等溫線+5〜+20 °C(8.1) 最佳的鑄造速度範圍宜能選設成使得在錠模的鑄造位 面的溫度TW⑷宜在Tuq+5t：< TW< Tli(1+15t：，用分配器中 之等效溫度T㈣+表示，則在1^+5°(：<1^+15。(：（8.2)範圍中 〇 此外，這種T/VC系統(9)還有足夠時間，藉著速度提 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — — I ! 1 訂---1----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 452515 A7 B7 五、發明說明（/y) 高（11.2..2)而作用’在錠模⑷的鑄造液面⑷中使鋼作的 冷卻，利用分配器中Tw的測量，這是根據分配器中鋼溫 度測量T_(6)所得者’以避免錠模中鑄造作業的干擾（呈 銅1板表面瑕疵形式或在者破裂情事。這種在鋼錠中表現 之可較早檢出的問題或預測，利用分配器(2.3.2)中的溫度 ，期間測量特別時顯，且根據鋼在分配器中長的駐留時間 (例如8分），這種時間足夠使鑄造速度作對應的改變。 _ 〔圖號說明〕 ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ¾. -------訂· —-------( 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 ⑴ 盛桶 ⑵ 分配器 (2.1) 輻射，表層溫度約100°C (2.2) 最大充注高度及最大充注重量 (2.2.1) 分配器中實際充注高度，分 配器中鋼含量 (2.3) 分配器中鋼溫度的測量1 (2.3.1) 不連續式測量 (2.3.2) 連續測量 (3) 錠模 (3.1) 振動式站立式錠模，例如薄 鋼板錠模 (3.1.1) 塞子 ¢3.1.2) 移動器 (3.2) 移動式錠模 (3.2.1) 二滾子錠模/雙重錠模 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 452515 A7 B7 五、發明說明（β ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (3.2.2) 鋼帶錠模 (4) 錠模的鑄造位面中的實際鋼溫度 (4.1) 鑄造位面 (4.2) 鑄造粉末/鑄造熔渣 (5) 浸液噴嘴/SE (5.1) 經由SEN的輻射 ⑹ 在分配器中鋼溫度（°C)T_ ⑺ 條帶的鑄造速度VC(米/分） ⑻ Tliq + CTC，分配器中等效液相 線溫度 (8.1) 等效等溫線Tnq+X°C (對於 X=+5,+10,+15,+20°C) (8.2) 對於T-分配器⑹(Tliq+15°C )>T-分配器>(Tuq+5°C)的鑄造 窗孔 (8.3) 在分配器與錠模之間的鐵水 相對於鑄造速度的溫度損失 (9) 溫度/鑄造速度圖，或座標 τ/vc圖或τ/vc系統 (10) 分配器與分配器中的鋼之間 的溫度平衡GG (10.1) t。。時間，在此時間後，分配 器與鋼成平衡 (10.2) 分配器加熱(A)到與鋼溫度平 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25 15 A7 _B7 五、發明說明（7 ) ' (10.3) 衡的溫度 分配器內含物的減少(B) (10.4) 液體核心(C)，從錠模出口處 的厚度減到一較小的凝固厚 (10.5) 度(C-1)，例如從錠模出口處 的70mm減到45mm的凝固 厚度 鑄造功率 (10.5.1) 較大鋼板寬度(D1) (10.5.2) 較大凝固厚度(D2) (10.6) 較佳分配器絕熱性(E)或較小 (11) 的分配器表層溫度(2.1) 動態的線上T/VC-圖（9)或系 (11.1) 統，例如對應於（10.1)〜 (10.6)的影響而修正者 具最佳的T/VC比例的實際 (11.2) 鐵水或序列 具太低之鑄造速度的實際鐵 (11.2.1) 水或序列，此速度造成 Tnq+0°C(8)，因此造成破裂 (11.2.1) 由於鑄造位面中預凝固使條 (11.2.2) 帶殼破裂 速度提高，以將分配器中鋼 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 裝--------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 452515 A7 B7 五、發明說明（Λ (A) (B) (C) (D) (D.l) (D.2) (E) 溫度提高到一溫度T_>+5°C ，此溫度位在鑄造窗孔（8.2) 中 將分配器加熱到鋼平衡溫度 分配器內含物減少 液體核心從錠模厚度C減到 凝固厚度C.1 鑄造功率 較大鑄造寬度 較大之凝固厚度 改善之分配器絕熱性或較小 的分配器表層溫度(2.1) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '一裝--------訂---------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）

Claims (1)

1. ABCD 45 25 1 5 申請專利範圍 1. —種將鐵水在一連續鑄造機中導引的方、％， 、 就錠模中的鋼溫度以及連續鑄造速度觀之包含以 •將分配器中的溫度檢出 次… •把鋼在分配器與錠模中的鑄造位面之間的#胃胃Η 之時的溫度損失檢出 S •將分配器中鋼的等效液相界溫度Tue+〇°C；^g胃 Tlis+Z°C以線上方式求出 9 •將該連續鑄造速度在一種等溫線窗孔內作_3丨： τη,+χν<Ί„η.<τ^+Ύ°ο 此外亦關於實施此方法的裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 此方法宜在具有振動式之站立式錠模的連續鑄造設備 使用。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中： / 一種鐵水對鑄造時間的座標圖以線上的方式呈一種溫 度/速度(τ/vc)圖-或系統方式在螢幕上展示。 4. 如申請專利範圍第1項第2項之方法，其中： 該丁/VC圖在鑄造之時以動態方式依以下影響値： 在分配器中的鋼駐留時間（依鑄造寬度、鑄造厚度' 實際鑄速度.、實際分配器之充注狀態、實際分配器表面積 /體積而定）。 分配器從例如i2〇or加熱到與鋼平衡的溫度’例如1 1500°C的作業。. 分配器絕熱性用線上方式顯示。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經‘-部智总財"局肖工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公嫠） 經濟部智总封產局員工消費合作钍印製 452515 λ 〇 Β8 C8 _D8 六、申請ϊϊίίϊ ^ ^ ' 5_如申請專利範圍第1項第2項之方法，其中： 溫度用不連續及/或連續的方式在分配器中測釐。 6. 如申請專利範圍第1項第2項之方法，其中： 將分配器充注狀態連續測量。 7. 如申請專利範圍第1項第2項之方法，其中： 將鑄造速度在一預選的溫度窗孔 Tuq+X°c<T如.<TWhY°C內自動調整。 8-—種實施申請專利範圍第1項的方法所用的裝寶， 包含以下元件： 〜種連續鑄造設備(3)的錠模 測量分配器內容物(2.2,1)的鋼的測量裝置 計算分配器與錠模之間鋼的溫度損失的計算裝置 將等效液相線溫度Tliq+o°c(8)及其等溫線Tnq+x°e(u) 求出的裝置 將鑄造速度控制在Τ/VC圖（9)的一等溫窗孔(8.2)內的 控制裝置。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中： 該連續鑄造裝置用振動式站立式錠模(3.1)以及最大10 米/分的鑄造速度而使用。 10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中： 條帶的速度(7)控制成使分配器中的鋼溫度T_(6)走勢 宜在該溫度窗孔(8.2) Tliq + 5 C <Tven + <TlU+15 C 中進 f了 11. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中： 2 f讀先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -----i------T------01 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 45 25 1 5 A8 88 C8 D8 六、申請專利範圍 Τ/VC圖（11)係以動態方式在一螢幕上連同所要鑄造的 鐵水作顯示。 12.如申請專利範圍第9項之裝置，其中： 該鑄造速度(7)以自動方式根據該動態Τ/VC系統（11)在 該鑄造窗孔(8.2)內移動。 -- I - . .......... ---—1 _ _ If ..r·- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧时4局肖工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS ) A4規格（210X2W公釐）