WO2020108897A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR INSPEKTION VON EINEM METALLISCHEN GIEßPRODUKT - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR INSPEKTION VON EINEM METALLISCHEN GIEßPRODUKT Download PDF

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WO2020108897A1 PCT/EP2019/079320 EP2019079320W WO2020108897A1 WO 2020108897 A1 WO2020108897 A1 WO 2020108897A1 EP 2019079320 W EP2019079320 W EP 2019079320W WO 2020108897 A1 WO2020108897 A1 WO 2020108897A1
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    • B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the inspection of a metallic cast product with regard to special properties or defects of the cast product.
  • EP 2 939 017 B1 discloses a continuous casting method and a continuous casting device for the production of metallic products, the cast product being examined for surface defects during its production with the aid of ultrasound. Before the ultrasonic test, the surface of the cast product is cleaned.
  • the European patent EP 2 825 870 B1 discloses a method and a device for the inspection of metallic products, the inspection being carried out with the aid of thermographic images of at least parts of the surface of the cast product.
  • the cast product is surface-treated, in particular by descaling the surface using water and / or compressed air or by brushing the surface.
  • the thermographic image is then applied to a cast product in a hot state, i. H. for example at a temperature of the cast product of over 700 ° C.
  • the invention is based on the object of developing a known method and a known device for the inspection of a metallic cast product in such a way that measurement-related detection of properties or defects in the cast product can be carried out more easily in the course of an inspection.
  • This object is achieved by the method claimed in claim 1.
  • This is characterized by the fact that descaling is carried out using laser light.
  • the use of laser light has the advantage that the scale is removed without the cast product cooling down too much.
  • the laser light has the advantage that after descaling a bare and remains dry surface of the cast product, which for the subsequent planned measurement is not yet processed in any way, in particular would not have to be dried again.
  • laser light does not lead to renewed scaling due to the remaining water.
  • when using laser light unlike when using water, there is no structural change on its surface.
  • the figure shows the device 100 according to the invention for the inspection of a metallic cast product 200. It is assumed that the cast product in the figure from left to right, i. H. is moved in the direction of the arrow. However, the movement is only optional.
  • the method according to the invention can also be carried out on a non-moving cast object if descaling and measurement-related detection of properties or of defects can take place at the same location on the surface of the cast product.
  • the device 100 comprises a descaling device 110 for removing scale 115 from the surface of the cast product 200 with the aid of laser light 118.
  • the scale 115 is successfully broken up or blasted off or evaporated from the surface. If the scale does not evaporate, it is preferably removed from the surface of the cast product after it has been broken open or blasted off as a loose detonator before subsequently measuring properties or defects in the cast product with the aid of a Measuring device 120 takes place.
  • the measuring device 120 is designed to record, as properties of the cast product, in particular its flatness, its temperature, its structure, in particular its grain orientation, its chemical composition and / or its electrical or thermal conductivity. As an alternative or in addition, the measuring device 120 can be designed to recognize, in particular, any surface defects such as cracks and / or possible internal defects such as cavities in the cast product as defects in the cast product.
  • the measuring device 120 is advantageously designed to carry out said measurement-related acquisition in real time when the cast product is moved past the measuring device 120 and the descaling device 110.
  • Descaling and the subsequent metrological detection of properties and / or defects take place, for example, while the cast product 200 is passing through a continuous casting plant or immediately after the cast product runs out of the continuous casting plant.
  • the descaling and subsequent measurement of properties and / or defects in the cast product can take place before the cast product 200 enters a roll stand, in particular a hot roll stand, or when the cast product is moved between two roll stands.
  • the method according to the invention is preferably carried out on a hot cast product, i. H. in the case of a cast product whose surface has a temperature of more than 300 ° C., preferably more than 500 ° C. or more preferably a temperature of more than 750 ° C.
  • an error in the cast product is corrected immediately after it has been measured, before the cast product is subjected to a further subsequent treatment step.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt 200. Es ist bekannt, eine zunderbehaftete Oberfläche des Gießproduktes zunächst zu entzundern, bevor anschließend bestimmte Eigenschaften und/oder Fehler in dem Gießprodukt messtechnisch erfasst werden. Um diese messtechnische Erfassung zu vereinfachen, schlägt die Erfindung vor, das Entzundern mit Hilfe von Laserlicht durchzuführen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt im Hinblick auf besondere Eigenschaften oder Fehler des Gießproduktes.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die europäische Patentschrift EP 2 939 017 B1 ein Stranggießverfahren und eine Stranggießvorrichtung zur Produktion von metallischen Produkten, wobei das Gießprodukt im Rahmen seiner Produktion mit Hilfe von Ultraschall auf Oberflächenfehler hin untersucht wird. Vor der Ultraschallprüfung wird die Oberfläche des Gießproduktes gereinigt.
Ähnlich offenbart die europäische Patentschrift EP 2 825 870 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion von metallischen Produkten, wobei die Inspektion mit Hilfe von thermographischen Abbildungen von zumindest Teilen der Oberfläche des Gießproduktes erfolgt. Vor einer Aufnahme der thermographischen Abbildungen erfolgt eine Oberflächenbehandlung des Gießproduktes insbesondere durch Entzundern der Oberfläche mittels Wasser und/oder Pressluft oder durch ein Abbürsten der Oberfläche. Die thermographische Abbildung wird an dann an einem Gießprodukt in heißem Zustand, d. h. beispielsweise bei einer Temperatur des Gießproduktes von über 700°C, durchgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren sowie eine bekannte Vorrichtung zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt dahingehend weiterzubilden, dass eine messtechnische Erfassung von Eigenschaften oder Fehlern bei dem Gießprodukt im Rahmen einer Inspektion einfacher durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dies ist dadurch gekennzeichnet, dass das Entzundern mit Hilfe von Laserlicht erfolgt. Im Unterschied zu Wasser als Entzunderungsmittel bietet die Verwendung von Laserlicht den Vorteil, dass der Zunder entfernt wird, ohne dass das Gießprodukt zu stark abkühlt. Außerdem bietet das Laserlicht den Vorteil, dass nach dem Entzundern eine blanke und trockene Oberfläche des Gießproduktes zurückbleibt, welche für die nachfolgend geplante Messung nicht noch in irgendeiner Weise aufbereitet, insbesondere nicht erst wieder getrocknet werden müsste. Auch kommt es anders als bei der Verwendung von Wasser bei der Verwendung von Laserlicht nicht zu einer erneuten Zunderbildung aufgrund von zurückbleibendem Wasser. Auch kommt es bei der Verwendung von Laserlicht, anders als bei der Verwendung von Wasser, nicht zu einer Gefügeänderung an dessen Oberfläche.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Vorrichtung nach Anspruch 10 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Die Vorteile dieser Vorrichtung entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt. Die Erfindung wird nachfolgend anhand dieser Figur in Form Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt 200. Es wird angenommen, dass das Gießprodukt in der Figur von links nach rechts, d. h. in Pfeilrichtung bewegt wird. Die Bewegung ist jedoch nur optional. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch an einem nicht bewegten Gießobjekt durchgeführt werden, wenn ein Entzundern und eine messtechnische Erfassung von Eigenschaften oder von Fehlern an demselben Ort auf der Oberfläche des Gießproduktes erfolgen können.
Die Vorrichtung 100 umfasst eine Entzunderungseinrichtung 1 10 zum Entfernen von Zunder 1 15 von der Oberfläche des Gießproduktes 200 mit Hilfe von Laserlicht 1 18. Mit Hilfe des Laserlichtes wird der Zunder 1 15 erfolgreich aufgebrochen bzw. von der Oberfläche abgesprengt oder verdampft. Sofern der Zunder nicht verdampft, wird er vorzugsweise nach seiner Aufbrechung bzw. seiner Absprengung als loser Zünder von der Oberfläche des Gießproduktes entfernt bevor anschließend eine messtechnische Erfassung von Eigenschaften oder Fehlern bei dem Gießprodukt mit Hilfe einer Messeinrichtung 120 erfolgt. Die Messeinrichtung 120 ist ausgebildet, als Eigenschaften des Gießproduktes insbesondere dessen Planheit, dessen Temperatur, dessen Gefüge, insbesondere dessen Kornorientierung, dessen chemische Zusammensetzung und/oder dessen elektrischen- oder Wärmeleitwert zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung 120 ausgebildet sein, als Fehler des Gießproduktes insbesondere eventuelle Oberflächendefekte wie Risse und/oder eventuelle innere Defekte wie Lunker bei dem Gießprodukt zu erkennen.
Vorteilhafterweise ist die Messeinrichtung 120 ausgebildet, die besagte messtechnische Erfassung in Echtzeit durchzuführen, wenn das Gießprodukt an der Messeinrichtung 120 und der Entzunderungseinrichtung 110 vorbei bewegt wird.
Das Entzundern und die nachfolgende messtechnische Erfassung von Eigenschaften und/oder Fehlern erfolgen beispielsweise während das Gießprodukt 200 eine Stranggießanlage durchläuft oder unmittelbar nachdem das Gießprodukt aus der Stranggießanlage ausläuft. Alternativ kann das Entzundern und die nachfolgende messtechnische Erfassung von Eigenschaften und/oder Fehlern bei dem Gießprodukt erfolgen, bevor das Gießprodukt 200 in ein Walzgerüst, insbesondere in ein Warmwalzgerüst, einläuft oder wenn das Gießprodukt zwischen zwei Walzgerüsten bewegt wird.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt an einem heißen Gießprodukt, d. h. bei einem Gießprodukt, dessen Oberfläche eine Temperatur von über 300°C, vorzugsweise über 500°C oder weiter vorzugsweise eine Temperatur von über 750°C hat.
Weiter vorzugsweise wird ein Fehler in dem Gießprodukt nach seiner messtechnischen Erfassung unverzüglich behoben, bevor das Gießprodukt einem weiteren nachfolgenden Behandlungsschritt unterzogen wird. Bezugszeichenliste
100 Vorrichtung
110 Entzunderungseinrichtung
115 Zunder
118 Laserlicht
120 Messeinrichtung
200 Gießprodukt

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt (200), aufweisend folgende Schritte:
Entzundern der Oberfläche des Geißproduktes (200); und
Messtechnisches Erfassen von Eigenschaften und/oder Fehlern bei dem Gießprodukt nach dem Entzundern;
dadurch gekennzeichnet,
dass das Entzundern mit Hilfe von Laserlicht (1 18) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Eigenschaften beispielsweise um die Planheit, die
Temperatur, das Gefüge, insbesondere dessen Kornorientierung, die chemische Zusammensetzung und/oder den elektrischen - oder Wärmeleitwert des Gießproduktes (200) handelt.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Fehlern des Gießproduktes (200) beispielsweise um Oberflächendefekte, wie Risse, und/oder innere Defekte, wie Lunker handelt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die messtechnische Erfassung kontinuierlich über der gesamten Länge des Gießproduktes (200) oder nur in einem Teilbereich seiner Oberfläche erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die messtechnische Erfassung in Echtzeit erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Entzundern und die nachfolgende messtechnische Erfassung von Eigenschaften und/oder Fehlern erfolgen, während das Gießprodukt (200) eine Stranggießanlage durchläuft oder unmittelbar nachdem das Gießprodukt (200) aus einer Stranggießanlage ausläuft.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Entzundern und die nachfolgende messtechnische Erfassung von Eigenschaften und/oder Fehlern erfolgen, bevor das Gießprodukt (200) in ein Walzgerüst, insbesondere ein Warmwalzgerüst einläuft, oder wenn das
Gießprodukt (200) zwischen zwei Walzgerüsten bewegt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Gießprodukt (200) um ein heißes Gießprodukt handelt, dessen Oberfläche eine Temperatur von über 300°C, vorzugsweise über 500°C oder weiter vorzugsweise über 750°C hat.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Fehler in dem Gießprodukt (200) nach seiner Erfassung unverzüglich behoben wird, bevor das Gießprodukt (200) einem weiteren Behandlungsschritt unterzogen wird.
10. Vorrichtung (100) zur Inspektion von einem metallischen Gießprodukt (200),
aufweisend
eine Entzunderungseinrichtung (1 10) zum Entfernen von Zunder (115) von der Oberfläche des Gießproduktes (200); und
eine Messeinrichtung (120) zum messtechnischen Erfassen von Eigenschaften und/oder Fehlern bei dem Gießprodukt (200) nach dem Entzundern;
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entzunderungseinrichtung (1 10) ausgebildet ist, zum Entfernen des Zunders (1 15) mit Hilfe von Laserlicht (118) .
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (120) ausgebildet ist als Eigenschaften des
Gießproduktes (200) insbesondere dessen Planheit, dessen Temperatur, dessen Gefüge, insbesondere dessen Kornorientierung, dessen chemische
Zusammensetzung und/oder dessen elektrischen - oder Wärmeleitwert zu erfassen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (120) ausgebildet ist, als Fehler des Gießproduktes (200) insbesondere dessen evtl. Oberflächendefekte, wie Risse, und/oder dessen eventuelle inneren Defekte, wie Lunker zu erfassen.
PCT/EP2019/079320 2018-11-27 2019-10-28 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR INSPEKTION VON EINEM METALLISCHEN GIEßPRODUKT Ceased WO2020108897A1 (de)

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EP2939017B1 (de) 2012-12-27 2017-05-24 SMS group GmbH Stranggiessvorrichtung mit detektiervorrichtung zum detektieren von oberflächenfehlern in metallurgischen giessprodukten und verfahren
WO2018215966A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Cleaning plant for metal products

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