[发明专利]在电渣重熔设备中连续检测熔渣高度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在具有短的可滑动模具的电渣重熔设备中连续检测熔渣高度的方法和装置。

背景技术

在具有短的可滑动模具的电渣重熔设备(也称为“ESR设备”)中，必须保持熔渣线的高度即熔融金属线的高度相对于水冷模具的上缘大致恒定，以避免设备发生热过载或损坏。根据设备的类型，这通过以下事实而得以实现：根据铸锭的熔化速率，从安装在静止位置的模具向下连续地或阶梯式地抽取(withdraw)重熔铸锭，或者在铸锭组装在固定基板上时向上抽取模具。在两种情况下，模具壁与铸锭的表面之间均存在相对运动，以从模具中向下取出铸锭。

由于它在以普通重熔速率进行电渣重熔的情况下涉及缓慢进行的过程，在由熔融金属形成的凝固铸锭的累积速率处于10～15mm/min(铸锭直径小于等于300mm的小铸锭的情况)与1.5～3mm/min(铸锭直径大于等于1000mm的大铸锭的情况)之间的状态下，能够通过视觉检查在得到永久调节的抽取速率不时被重新调节的状态下充分可靠地保持熔渣线的高度恒定，尤其是在开放重熔设备即重熔设备没有盖子的情况下。

为了能够满足对重熔产品的日益增加的质量需求，电渣重熔设备目前几乎全部设计成具有防护气罩的封闭设备，因此简单的视觉检查的可能性不再可行。用于检查熔渣线的间接方法，例如对比铸锭的抽取速率从铸锭的熔化金属量来计算熔渣线高度，是有帮助的，但是它们并不足够，因此仍然有必要不时升高防护气罩，以便能够进行附加的视觉检查。该方法在原则上能够以充分的方式检查熔渣线的高度，只要在处理过程中无故障发生。根据现有技术的该方法的一个缺点是，防护气体效果被扰乱并且空气进入熔渣上方的空间变得可能，这对铸造质量等原因来说是不希望发生的。

此外，另一缺点是通过上述操作模式不能及时检测到导致熔渣高度突然变化的故障。这可能是例如熔渣或钢泄漏，其通常缓慢开始，但是然后可能导致整个渣池和一部分金属池的外流。在该情况下，熔渣线迅速下降。然而，这也可能随保持电极在渣池中的浸没深度恒定的控制器的故障而发生。在电极发生浸没过深的情况下，这可能导致熔渣线的不受控上升。

此外，也可能期望对不同铸锭不同地调节熔渣线的高度，或允许熔渣线的高度在一定限度内以期望方式波动，从而增加模具的寿命。这对当前可用的检查方法来说是不可能的。

发明内容

从上述现有技术前进，本发明的课题因此不但是要连续地检测开放重熔设备中的熔渣线的高度，而且特别是在被防护气罩封闭的重熔设备中并且在与设备的控制装置和操作人员协作的情况下自行起动或连续进行以下功能：

当达到熔渣线的预定设定点高度时，开始抽取铸锭(铸造锭)

在抽取铸锭过程中检查熔渣线的设定点高度，并控制铸锭的抽取以坚持熔渣线的设定点高度

监测无中断(disruption-free)重熔工艺

在重熔期间控制熔渣线高度的期望的受控波动

另一目的是及时检测出引起熔渣高度快速变化的故障，例如：

熔渣和/或金属的泄漏，与高度快速下降相关联

在重熔期间或者尤其是在变化电极后电极浸没过深，与高度意外上升相关联

试验已表明上述目的能够根据本发明通过使用本身已知的雷达测量探头来得到最佳的实现。

因此，本发明涉及一种在具有短的可滑动模具的ESR设备中连续检查熔渣线的方法，其特征在于，通过本身已知并安装在模具盖或防护气罩中的雷达探头来相对于模具的上缘连续测量熔渣高度，方法是将雷达射束大致垂直地引导到熔渣表面上，并使用获得的信号来自动控制铸锭的抽取，以使熔渣线在模具中的位置保持恒定或在特定限度内以期望方式波动。

此外，根据本发明的程序的模式能实现及时检测出熔渣线的突然和明显(distinct)的变化，并通过手动(overriding)控制系统来触发警报或矫正措施的自动启动。

为了实施上述方法，根据本发明提供了雷达测量探头，其如果需要安装在水冷屏蔽壳体中，安装在模具盖或防护气罩上，具有测量管，雷达射束通过所述测量管被引导成大致垂直地撞击渣池的表面。由此获得的信号即熔渣高度然后可显示或表示在仪器或显示屏上。

另外，所获得的信号可用作输入信号，以控制铸锭从模具的抽取，或者在熔渣线高度发生突然和明显变化时、或在特定限度被超出或跌破时触发警报。

附图说明

图1是本发明一种可能配置的示例的俯视图；

图2是图1的部分切开的局部俯视示意图，同时示出了连接关系；

图3是本发明一实施例的设备的局部纵截面图。