专利名称：运行卧式带材浇铸机的方法及实施此方法的卧式带材浇铸机的制作方法
技术领域：
本发明一方面涉及一种生产优化地运行卧式带材浇铸机的方法，另一方面涉及一种用于实施此方法的卧式带材浇铸机。
传统的用于生产一种卷绕成卷的金属带的卧式带材浇铸机首先包括一台炉子(保温炉或热炉顶)，在炉子出口通过法兰连接一个冷却式硬模，它的硬模出口确定了金属带的截面。
与硬模相隔一定距离处设一脱模器。金属带在多个水平延伸的脱模辊之间沿水平方向通过脱模器。
金属带从脱模器起在水平面内进一步运动直到卷绕器。卷绕器设有多个卷绕辊，它们使金属带弯曲，所以金属带在从卷绕器排出后成为一个带卷。
在脱模器与卷绕器之间，通常在脱模器附近有一个带材切断装置，它可在滚柱支承下沿金属带的纵向移动，当一个带卷达到其预先规定的直径时切断金属带。
必要时在脱模器和卷绕器之间还可以组合一个用于加工金属带表面的铣削装置。
脱模器的脱模辊的运动、带材切断装置的运动和卷绕器的卷绕辊的运动，通常通过可存储程序的控制器或通过浇铸的金属带互相耦合。
为了了解温度状况并由此得知离开硬模的金属带质量，已知用接触式高温计、光学高温计或通过红外线连续地或间歇式地直接在硬模后面测量金属带的温度。但这种测量只是逐点进行的，而且主要在金属带的中央。由这些通常表示为数字的或模拟的温度值推论整个金属带的温度状态。因此这样一种测量只允许对浇铸的金属带总体上的温度水平作粗略的推论。温度突然的局部异常大多不能被发觉。但是这种异常起因于熔体裂口和由此引起的卧式带材浇铸机严重的损坏，或源于金属带内的小孔和裂纹或其他带材缺陷。因此，已知的方法没有给出沿金属带整个宽度温度分布的说明。所以在金属带中的小孔或裂纹也只能偶然被检测到。在采用已知的方法时因而不能保证最终卷绕好的带卷在质量方面处于无可指摘的状态。用此带卷加工的产品的质量将不可避免地会受到损害。
以先有技术为出发点，本发明的目的是创造一种生产优化地运行卧式带材浇铸机的方法以及一种用于实施此方法的卧式带材浇铸机，它们保证，在浇铸的任何时刻卧式带材浇铸机的操作者都能得到在金属带任何表面区内有关温度水平并因而有关状态的信息资料。
在权利要求1特征部分中说明了为达到有关方法部分的目的采取的措施。
在权利要求2的特征部分中说明了此方法有利的进一步发展。
权利要求3的特征说明了为达到有关设备部分的目的采取的措施。
将非接触式工作的红外扫描器定位在直接在硬模的出口处构成了本发明的核心点。通过使红外扫描器的测温头运动，可以扇形地扫描金属带的整个宽度。这种扫描最好达到大约每秒进行10次。由红外扫描器测得的温度值接着在考虑到被确定参数发射系数的情况下传输给计算机。计算机便以此温度值为基础或绘制按颜色分段的图解图或绘制表示温度随金属带宽度变化关系的温度剖面图。现在这些图表可按选择在一个屏幕上先后或并列地显示，或显示在两个分开的屏幕上。借助于在图表中的曲线变化过程，卧式带材浇铸机的操作者可立即看出关键性的情况，因而可以直接作出反应和采取恰当的调整措施。
由此获得了一项突出的优点在于，基于对实时温度剖面的了解，卧式带材浇铸机始终能够以最高可能的生产率运行。这意味着，可以目标准确地控制带材速度、硬模处的冷却水量、脱模参数以及熔化温度。
在这一方面本发明还有一个非常大的优点是迄今操作者用肉眼仍看不见的凝固区的相对量。
因为计算机有能力识别沿金属带整个宽度的温度异常，所以在本发明范围内的另一个优点在于，当高于或低于预定的温度上限值和温度下限值时，计算机可以发出报警信号或甚至可令卧式带材浇铸机停车。为此，计算机通过可存储程序的控制器与脱模器连接。
若例如确认温度超越，则计算机可以发出一个延迟停机的报警信号，因此操作者无论如何还可以作出反应并采取适当的措施使温度正常化。但是若计算机发现温度显著低于限定值或甚至发现一断裂处，则令整个卧式带材浇铸机停车。由此可以避免更大的生产故障。
此外，在本发明的范围内可以在晚些时候分析温度波动的原因，因为计算机储存了全部数据并因而提供了一个可核实的文件。
下面借助于附图中表示的实施例进一步说明本发明。其中
图1 卧式带材浇铸机简图；图2 沿线II-II通过图1所示设备的水平纵剖面；图3 沿线III-III通过图2所示设备的垂直剖面；图4 在正常温度时金属带瞬时温度剖面图；图5 在带材温度局部过高时与图2类似的视图；图6 沿线VI-VI通过图5所示设备的垂直截面；图7 在局部温度过高时的瞬时温度剖面图；图8 在带材有一处断裂时与图2类似的视图；图9 沿线IX-IX通过图8所示设备的垂直截面；以及图10 在带材有一处断裂时的瞬时温度剖面图。
图1 中用1表示一台卧式带材浇铸机，用于生产具有矩形扁平横截面的铜合金金属带2。
卧式带材浇铸机1包括保温炉3、与保温炉通过法兰连接的冷却式硬模4、带脱模辊6的脱模器5以及图中未进一步表示的卷绕器，金属带2在那里卷绕成一个带卷。
按规定的距离直接在硬模出口7旁，在金属带2的上方装有红外扫描器8，它有一个扫描金属带2整个宽度B的可运动的测温头9(还可见图2和3)。测温头9扇形地扫描金属带2的全部宽度B。
由图1还可看出，红外扫描器8通过导线13与带配属的屏幕11的计算机10连接。计算机10则通过导线14连接在可存储程序的控制器12上，控制器12本身通过导线15与图中未进一步表示的脱模器5脱模辊6的驱动装置连接。此外，可存储程序的控制器12还通过导线16按没有进一步表示的方式与卷绕器连接。
金属带2每个纵向段直接在硬模4出口后，借助于红外扫描器8按由图1和3特别清楚地表示的扇形方式扫描。这种扫描以每秒10个脉冲的频率进行。然后，此红外扫描器8将在考虑到被确定参数发射系数的情况下测得的金属带2的温度值进一步传输给计算机10。现在，计算机10在屏幕11上或显示一个按颜色分段的图解图，或按图4显示一个表示温度T随金属带2的宽度B变化关系的温度剖面18。在正常情况下，例如对于锡青铜的标准化温度剖面，给出了由图4可看到的剖面18，它的各个曲线段19-23在图2和3中对于金属带2用不同的条状结构加以识别。
此外，在按图4的曲线图中用点划线24表示允许的温度下限值，用点划线25表示温度上限值。
图5至7表示了一种生产状况，其中红外扫描器8确定在金属带2的一个侧面区26有过高的温度并显示在屏幕11上，此温度处于按线25的允许温度上限值之上。现在操作者在屏幕11上借助于此温度剖面18a得知了这一状况并目标准确地采取恰当的针对性措施。
图8至10表示了一种生产状况，其中金属带2在区域27断裂。红外扫描器8察觉在这里没有热辐射，因此在屏幕11上显示按图10所示的温度剖面18b，在这种情况下温度低于按线24的温度下限值，以及发出一个立即使整个卧式带材浇铸机停车的报警信号。
权利要求
1.卧式带材浇铸机(1)生产优化地运行的方法，按此方法，金属带(2)每个纵向段直接在配属于炉子(3)的硬模(4)出口后沿整个宽度(B)借助于一个非接触式工作的红外扫描器(8)连续地扇形扫描，扫描器在考虑到被确定参数发射系数的情况下将在扫描时获知的温度值进一步传给计算机(10)，在计算机内以此温度值为基础绘制按颜色分段的图解图和/或表示温度(T)随金属带(2)宽度(B)变化关系的温度剖面图(18)，并显示在至少一个屏幕(11)上；以及，根据测得的温度剖面(18、18a、18b)控制金属带(2)的速度、用于硬模(4)的冷却水量、脱模参数和炉子(3)内的熔化温度。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，在高于或低于预定的温度上限值和温度下限值时，计算机(10)发出报警信号或令卧式带材浇铸机(1)停车。
3.实施按照权利要求1或2所述方法用的卧式带材浇铸机，它有一个配属于炉子(3)的冷却式硬模(4)和离硬模(4)有一水平距离处有一个金属带(2)的脱模器(5)，其中，按规定的间距直接在硬模出口(7)旁，在金属带(2)上方安装一个非接触式工作的红外扫描器(8)，扫描器有一个扫描金属带(2)整个宽度(B)的可运动的测温头(9)，以及扫描器通过一台有至少一个屏幕(11)的计算机，与一个可存储程序的同时与脱模器(5)连接的控制器(12)连接。
全文摘要
在运行卧式带材浇铸机(1)时,金属带(2)的每个纵向段直接在配属于炉子(3)的硬模(4)出口后,沿整个金属带(2)的宽度,用一个红外扫描器(8)连续地扇形扫描。扫描器在识别被确定参数发射系数后,将扫描所得温度值传给计算机(10)。在计算机(10)内以此温度值为基础绘制按颜色分段的图解图和/或表示温度随金属带(2)宽度变化关系的温度剖面图,并显示在至少一个屏幕(11)上。根据测得的温度剖面控制金属带(2)的速度、硬模(4)的冷却水量、脱模参数及炉子(3)内的熔化温度。
文档编号B22D11/14GK1250698SQ9911070
公开日2000年4月19日 申请日期1999年7月28日 优先权日1998年9月9日
发明者安瓦尔·冯·斯罗卡, 哈特穆特·奥尔曼 申请人:Km欧洲钢铁股份有限公司