Liejimo fliusas yra daugiafunkcinė inžinerinė medžiaga, būtina nuolatinio liejimo procesui. Jo strateginis išdėstymas ant išlydyto plieno vonios tiesiogiai lemia produkto kokybę, išeigą ir nuoseklumą šiuolaikinėje plieno gamyboje.
Skysto liejimo formos srauto tankis yra esminis veiksnys kontroliuojant šilumos perdavimą ir užtikrinant vienodą aušinimą nepertraukiamo liejimo procese. Srauto tankio skirtumai lemia netolygų šilumos ištraukimą, todėl padidėja terminio įtempio, apvalkalo susidarymo problemų ir paviršiaus defektų rizika plokštėje. Modeliavimas ir gamyklos matavimai patvirtina, kad kieto šlako plėvelės storis – savybė, glaudžiai susijusi su srauto tankiu – dominuoja vietiniame šilumos perdavimo režime. Storesnės, tankesnės šlako plėvelės padidina šiluminę varžą ir sumažina vietinį šilumos srautą, o vienodesnis srauto tankis palaiko pastovų aušinimą, kuris yra labai svarbus plokštės stabilumui ir kokybės kontrolei..
Pagrindinės pelėsių srauto funkcijos
Šilumos perdavimo valdymas
Formos srautas reguliuoja šilumos srautą iš išlydyto plieno į vario formą, užtikrindamas stabilų ir tolygų kietėjimą. Sukietėjusios šlako plėvelės, kurios storis ir kristališkumas kinta liejimo metu, susidarymas veikia kaip terminis rezistorius. Šis šlako sluoksnis kartu su trumpalaikiais oro tarpais nustato terminį gradientą, kuris nukreipia plieno apvalkalo augimą. Optimali šilumos kontrolė apsaugo nuo vietinio perkaitimo arba per didelio aušinimo, kurie abu sukelia paviršiaus defektus arba nevisišką sukietėjimą. Matematinis modeliavimas ir pramoniniai matavimai rodo, kad šlako plėvelės storis ir srauto klampumas yra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką šiluminei varžai ir tokiu būdu šilumos perdavimo efektyvumui formoje.
Nuolatinio liejimo procesas
*
Tepimas
Skystas formos fliuso sluoksnis sumažina trintį tarp augančio plieno apvalkalo ir formos sienelės, užkertant kelią sukibimui ir mechaniniam plyšimui. Vienodas tepimas sumažina defektus, tokius kaip virpesių žymės ir išilginiai įtrūkimai ruošinio ar plokštės paviršiuje. Lemiamą įtaką turi klampumas, lydymosi temperatūra ir skysto šlako stabilumas plieno ir formos sąsajoje; nepakankamai suteptos sąsajos sukelia šiluminius svyravimus ir vietinius kietėjimo sutrikimus. Tepimo gerinimas reguliuojant fliuso cheminę sudėtį tiesiogiai koreliuoja su paviršiaus lygumu ir eksploataciniu patikimumu.
Antrinės oksidacijos prevencija
Liejimo fliusas atlieka ir fizinės dangos, ir reaktyvaus barjero funkciją, apsaugodamas išlydytą plieną nuo atmosferos dujų. Užkertant kelią deguonies patekimui, slopinamas nepageidaujamų oksidų susidarymas plieno paviršiuje. Fliuso sudėtis ir fizikinių savybių stabilumas, ypač baziškumas (CaO ir SiO₂ santykis), užtikrina tvirtą barjero formavimąsi ir riboja intarpų susidarymą. Fliusas taip pat turi riboti kenksmingų perėjimų, tokių kaip perovskito nusodinimas, absorbciją, kurie kitaip gali pakenkti plieno švarumui.
Adsorbuojantys intarpai
Kietėjimo metu nemetaliniai intarpai kyla į plieno paviršių. Gerai suprojektuoti liejimo formos fliusai efektyviai adsorbuoja ir sulaiko šiuos intarpus, neleisdami jiems vėl patekti į gaminį. Fliuso sudėtis turi palengvinti šią funkciją, nepalaikydama antrinių reakcijų ir neigiamai nekeisdama klampumo. Šis dvejopas vaidmuo – pašalinti intarpus ir išlaikyti tekėjimą – yra labai svarbus aukštos kokybės plieno gamybai.
Poveikis paviršiaus kokybei ir veikimo greičiui
Liejimo formos srauto efektyvumas tiesiogiai lemia ruošinio, bliumo ar plokštės paviršiaus apdailą. Vienoda šilumos perdavimo ir tepimo kontrolė užtikrina tolygų apvalkalo augimą, sumažinant virpesių žymes ir įtrūkimus. Gamykloje atlikti tyrimai patvirtina, kad optimizuoti srauto parametrai užtikrina lygesnius paviršius ir mažiau defektų, ypač liejant didesniu nei 3 m/min. greičiu.
Nuolatinio liejimo proceso veikimo greičio gerinimas priklauso nuo formų srauto valdymo pažangos. Esant didesniam greičiui, nepilnas arba netolygus lydymasis, nepakankamas tepimas arba vietinis perkaitimas gali sukelti katastrofiškus paviršiaus pažeidimus arba apvalkalo plyšimus. Greičio padidėjimas dar labiau pabrėžia šilumos srauto profilio, tepimo stabilumo ir defektų kontrolės ryšį, sustiprindamas griežtos formų srauto savybių kontrolės poreikį.
Greitaeigis liejimas: fliuso parinkimo ir valdymo iššūkiai
Didelės spartos nepertraukiamas liejimas sustiprina iššūkius, susijusius su liejimo formos srauto elgsenos valdymu:
- Nestabilus šilumos perdavimas:Greitas kietėjimas padidina terminius gradientus, todėl, jei srauto savybės nėra pakankamai tvirtos ar jautrios, gali susidaryti netolygus apvalkalas arba atsirasti lokalizuotas įtrūkimas.
- Kristalizacijos kontrolė:Didelis liejimo greitis gali sutrikdyti numatytą kristalinės/stiklinės pusiausvyros pusiausvyrą sukietėjusiame šlako sluoksnyje. Pernelyg greita kristalizacija gali įstrigti fliuso sluoksniuose, padidindama šiluminę varžą virš optimalios ribos ir sukeldama vidinius įtrūkimus. Per lėta kristalizacija sukelia perteklinį sutepimą ir didelius šilumos nuostolius, padidindama virpesių žymes ir įdubimus.
- Tepimo efektyvumas:Didesniu greičiu šlako plėvelės susidarymo laiko tarpas siaurėja. Fliusai turi išlaikyti mažą klampumą ir sinchronizuotą lydymą, kitaip tikėtina, kad jie prilips ir įplyš.
- Oksidacijos prevencija:Padidėjęs maišymas ir metalo lygio svyravimai skatina atmosferos sąlytį, todėl reikalingi fliusai, pasižymintys dideliu sudėties stabilumu ir greitu lydalo padengimu.
- Įtraukimo absorbcija:Dideliam išmetimo greičiui reikalingi greitai veikiantys fliusai, kad būtų užtikrintas nuolatinis įstrigimas ir pašalinimas, neleidžiant intarpams ištrūkti.
Pramonės patirtis rodo, kad tokios savybės kaipsrauto klampumas, kristalizacijos temperatūra ir sudėties atsparumas cheminiams pokyčiams turi būti nuolat valdomi ir stebimi. Tam naudojami metodai, apimantys charakterizavimą realiuoju laiku naudojant pažangius skysčio tankio matavimo prietaisus, tokius kaip ultragarsinis „Lonnmeter“ tankio matuoklis arba „Lonnmeter“ kamertoninis tankio matuoklis, kurie leidžia adaptyviai valdyti srauto sluoksnio dinamiką.
Trumpai tariant, norint patobulinti nepertraukiamo liejimo procesą, ypač kokybės kontrolę ir darbo greitį, reikia griežtai kontroliuoti liejimo formų srauto savybes ir kontrolę: subalansuoti šilumos perdavimą, tepimą, oksidacijos prevenciją ir intarpų absorbciją įvairiose plieno rūšyse ir liejimo sąlygomis.
Svarbiausios liejimo srauto savybės optimizuotam našumui
Liejimo formų srautas yra labai svarbus nuolatinio liejimo proceso tobulinimui ir kokybės kontrolei. Jo fizikinės savybės tiesiogiai lemia šilumos perdavimo kontrolės metodų efektyvumą plieno liejime, formų tepimo metodus ir defektų prevenciją.
Klampumas: tepimas, šilumos perdavimas ir įtrūkimų prevencija
Thepelėsių srauto klampumasreguliuoja tepimą tarp plieninio apvalkalo ir vario formos. Tinkamas klampumas užtikrina stabilią tepimo plėvelę, kuri reikalinga trinčiai tarp ruošinio ir formos sumažinti ir antrinei oksidacijai išlydytame pliene išvengti. Mažesnis klampumas padidina tepimą, o tai sumažina išilginių įtrūkimų riziką, nes apsaugo nuo tiesioginio apvalkalo ir formos sąlyčio bei netolygaus apvalkalo augimo. Tačiau klampumą reikia atidžiai kontroliuoti: jei jis per mažas, per didelis šilumos perdavimas gali sukelti paviršiaus įtrūkimus; jei per didelis, tepimas tampa nepakankamas, todėl apvalkalas gali sulipti arba susidaryti įtrūkimai.
Tokie priedai kaip MgO veikia kaip tinklo ardytojai lydale, sumažindami aktyvacijos energiją ir modifikuodami lydalo struktūrą. Dėl to sumažėja klampumas, pagerėja tepimo ir kristalizacijos savybės, o aušinimas tolygesnis nepertraukiamo liejimo metu. Pavyzdžiui, klampumo reguliavimas liejant dideliu greičiu plonus lukštus lėmė reikšmingą paviršiaus defektų sumažėjimą, o optimizuoti srautai pagerina apvalkalo augimo tolygumą ir sumažina paviršiaus įtrūkimų skaičių.
Lydymosi greitis ir temperatūra: greitas pelėsio padengimas ir šilumos kontrolė
Lydymosi greitis ir temperatūra lemia, kaip greitai formą padengia skystas srautas. Greitas ir tolygus formos padengimas yra būtinas norint kontroliuoti šilumos ištraukimą ir užtikrinti tepimą ankstyviausiuose apvalkalo formavimo etapuose. Atliekant didelio greičio liejimo operacijas (≥3 m/min.), formos srautai turi pasiekti žemesnę nei 1000 °C lydymosi temperatūrą ir visiškai ištirpti per 41 sekundę, kad būtų išlaikytas liejimo efektyvumas ir išvengta paviršiaus defektų.
Egzoterminiai komponentai (pvz., CaSi arba Si) ir pritaikytas dalelių dydžio pasiskirstymas pagreitina lydymosi greitį, tiekdami papildomą reakcijos šilumą. Kai šios savybės optimizuojamos, tokie defektai kaip srauto įstrigimas ir padengimo vėlavimai sumažinami. Pavyzdžiai: greitai tirpstantys liejimo fliusai, užtikrinantys defektų neturinčius, nuoseklius tepimo sluoksnius, kai liejimo greitis viršija 3 m/min., o kontroliuojama lydymosi kinetika padeda palaikyti tolygų šilumos pasiskirstymą ir slopina išilginius įtrūkimus.
Bazingumas ir komponentų frakcijos: reologijos ir kristalizacijos derinimas
Bazingumas (CaO/SiO2 santykis) daro didelę įtaką liejimo fliuso reologinėms savybėms ir jo kristalizacijos modeliui. Didesnis bazingumas paprastai sumažina klampumą ir pagreitina kristalizaciją, o tai turi įtakos tam, kaip gerai fliusas gali adsorbuoti intarpus išlydytame pliene ir skatinti vienodą apvalkalo augimą. Kitų oksidų, tokių kaip MgO, Al2O3 ir šarmų oksidų (pvz., Na2O, Li2O), kiekis dar labiau moduliuoja fliuso struktūrą.
Komponentų frakcijos koreguoja pagrindines reologines savybes:
- Padidėjęs MgO arba Na2O kiekis sutrikdo silikatų tinklą, sumažindamas lydalo klampumą ir palaikydamas stiklinio, gerai sutepamo tarpfazinio sluoksnio vystymąsi.
- Kontroliuojamas šarmingumas stabilizuoja kristalizacijos procesą, kuris reguliuoja šilumos srautą tarp plieno ir formos; subalansuota kristalizacija reikalinga tolygiam ruošinio ištraukimui ir pastoviai produkto kokybei.
Šių komponentų santykių pokyčiai turi atitikti tikslines plieno rūšis ir liejimo greitį, kad būtų išvengta nukrypimų, kurie galėtų pakenkti liejimo formos srauto savybėms ir kontrolei.
Aplinkosaugos aspektai: Fluoro neturinčio srauto kūrimas
Augantys aplinkosaugos reglamentai skatina pereiti prie fluoro neturinčių liejimo fliusų, nes tradicinės formulės, kuriose naudojamas CaF2 arba NaF, išskiria fluorintas dujas, kurios kelia grėsmę darbo vietos oro kokybei ir tvarumui. Fluoro pakeitimas oksidais, tokiais kaip B2O3, Na2O ir TiO2, atitinka techninius klampumo ir šilumos perdavimo kontrolės reikalavimus, kartu sumažinant kenksmingas emisijas.
Pavyzdžiui, CaO–SiO2–Al2O3–Na2O–B2O3 sistemos pasižymi panašiomis lydymosi savybėmis ir reologinėmis savybėmis kaip ir fluorinti analogai. Li2O arba vidutinio Na2O kiekio priedai dar labiau supaprastina stiklo struktūrą, sumažindami klampumą ir pagerindami tepimą. Bandymai laboratoriniais tyrimais patvirtina, kad šios alternatyvios formulės pasižymi konkurencingomis savybėmis ir mažesniu išmetamųjų teršalų kiekiu. Tačiau komponentų pasirinkimas ir šarmingumas turi būti griežtai kontroliuojami, siekiant išvengti nenumatytų nukrypimų sudėtingomis liejimo sąlygomis.
Įtrauktos realaus laiko skysčio tankio matavimo priemonės, tokios kaip ultragarsinis tankio matuoklis „Lonnmeter“ irLonnmeter kamertoninis tankio matuoklis, padeda patikrinti srauto fizikines savybes, palaikydamas nepertraukiamo liejimo formų srauto optimizavimą ir nepertraukiamo liejimo kokybės kontrolę. Šie prietaisai teikia tikslius skysto liejimo formų srauto tankio matavimo duomenis, kurie padeda koreguoti kasdienius procesus, kad būtų užtikrintas patikimas ir aplinkai nekenksmingas veikimas.
Optimizuojant šias svarbias savybes užtikrinama, kad liejimo srautas atliktų savo vaidmenį šalinant intarpus, tepant nepertraukiamo liejimo metu ir užtikrinant efektyvų, vienodą aušinimą – kiekvienas nepertraukiamo liejimo proceso etapas yra susietas su tinkama šių savybių pusiausvyra.
Skysčio tankio matavimas pelėsių srauto valdyme
Skysčio tankio reikšmė pelėsių srauto elgesyje
Srauto tankis taip pat turi įtakos formos fliuso gebėjimui sugerti nemetalinius intarpus, neleisdamas jiems tapti plieno defektais. Tankesnis fliuso sluoksnis pagerina suspenduotų intarpų „grimzdimą“ ir adsorbcijos greitį šlako ir plieno sąsajoje. Kai proceso sąlygos skatina srautą aukštyn, pavyzdžiui, dėl elektromagnetinio stabdymo, srauto tankis dar labiau pagerina intarpų pašalinimą, palaikydamas tikslą užkirsti kelią antrinei oksidacijai išlydytame pliene ir maksimaliai padidinti švarą. Tačiau didelis tankis turi būti subalansuotas su tinkamu klampumu, kad būtų išlaikytas tinkamas tepimas tarp ruošinio ir formos. Per didelis tankis be atitinkamos tekėjimo elgsenos gali sukelti nestabilumą šlako ir plieno sąsajoje, padidindamas fliuso įstrigimo ir eksploatacinių sutrikimų riziką.
Šių savybių kontrolė yra esminių procesų optimizavimo aspektų pagrindas: nuo šilumos perdavimo valdymo metodų plieno liejiniuose iki trinties mažinimo ir plokščių bei ruošinių kokybės gerinimo. Nuolatinis formos srauto tankio stebėjimas ir reguliavimas optimizuoja pagrindinius tikslus – vienodą aušinimą, intarpų šalinimą ir efektyvų tepimą nepertraukiamo liejimo metu.
Šiuolaikiniai skysčių tankio matavimo prietaisai
Tikslus liejimo formos srauto tankio matavimas yra būtinas norint tobulinti nepertraukiamo liejimo procesą ir pasiekti didelio našumo plieno gamybą. Yra įvairių tipų prietaisų, iš kurių žinomiausi yra skysto liejimo formos srauto tankio matuoklis, „Lonnmeter“ kamertoninis tankio matuoklis ir „Lonnmeter“ ultragarsinis tankio matuoklis.
Theskysto pelėsio srauto tankio matuoklisyra specialiai sukurtas sudėtingai išlydyto srauto matavimo aplinkai. Šis prietaisas paprastai veikia plūdrumo principu: žinomos masės ir tūrio jutiklis panardinamas į išlydytą srautą, o srauto veikiama aukštyn kylanti jėga leidžia prietaisui nustatyti jo tankį. Dėl labai reaktyvios ir aukštos temperatūros aplinkos tokie matuokliai gaminami iš tvirtų, nereaktyvių medžiagų ir turi apsauginius korpusus, kurie leidžia atlikti pakartotinius matavimus neužteršiant srauto.
TheLonnmeter kamertoninis tankio matuoklisDėl fizikinio matavimo principo jis pasižymi didesniu tikslumu ir patikimumu. Jis veikia vibruojančios šakutės, panardintos į išlydytą arba skystą srautą, rezonansinio dažnio pokyčio pagrindu. Keičiantis skysčio tankiui, rezonansinis dažnis keičiasi, todėl galima atlikti realiuoju laiku atliekamą tankio matavimą. Pagrindiniai privalumai:
- Integruotas temperatūros kompensavimas – gyvybiškai svarbus proceso stabilumui esant temperatūros svyravimams.
- Skaitmeninė duomenų išvestis tiesioginei integracijai su procesų valdymo sistemomis.
- Įrodytas tinkamumas sprogioms, korozinėms arba aukštos temperatūros atmosferoms, įskaitant atitiktį saugos standartams.
- Veikimo atsparumas nuolatiniam, visą parą vykdomam stebėjimui, kitaip nei periodinis rankinis mėginių ėmimas.
Pavyzdžiui, plieno gamyklos fliuso tvarkymo sistemoje fliuso perdavimo linijoje įrengtas „Lonnmeter“ kamertoninis tankio matuoklis teikia nuolatinį grįžtamąjį ryšį, leisdamas operatoriams greitai koreguoti liejimo parametrus, kad būtų išlaikytos optimalios liejimo formos fliuso savybės ir sumažinta defektų tikimybė.
TheUltragarsinis tankio matuoklis „Lonnmeter“atlieka greitus, nekontaktinius tankio vertinimus. Jis siunčia ultragarsinius impulsus per išlydyto arba skysto srauto sklidimą, matuodamas akustinių signalų laiką ir silpnėjimą. Tankis apskaičiuojamas pagal sklidimo greitį ir energijos nuostolius, kurie priklauso nuo terpės tankio. Svarbiausi privalumai:
- Greiti, pakartojami rodmenys, padedantys priimti operatyvinius sprendimus realiuoju laiku.
- Sklandi integracija su procesų automatizavimu, siekiant optimizuoti nepertraukiamo liejimo formų srautą.
- Sumažinta jutiklio korozijos ir apnašų kaupimosi rizika, nes jutikliui nereikia tiesioginio kontakto su srautu.
Didelio našumo nepertraukiamo liejimo aplinkai skirtų prietaisų pasirinkimas priklauso nuo kelių kriterijų:
- Temperatūros diapazono galimybės: jutikliai turi toleruoti itin didelę išlydyto srauto šilumą.
- Suderinamumas su srauto sudėtimi: jutiklių medžiagos turi būti atsparios korozijai ir cheminiam poveikiui.
- Matavimo greitis ir dažnis: dinaminiam procesų valdymui pirmenybė teikiama realaus laiko, nuolatiniams duomenims.
- Integracija su esamomis procesų automatizavimo sistemomis.
- Tikslumas ir pakartojamumas: tokie prietaisai kaip „Lonnmeter“ užtikrina griežtus proceso tolerancijos reikalavimus ir duomenimis pagrįstą kokybės valdymą.
Tikslumo išlaikymas proceso svyravimų metu:
Temperatūros ir srauto sudėties svyravimai yra dažni nuolatinio liejimo procese. Tiek „Lonnmeter“ kamertonai, tiek ultragarsiniai tankio matuokliai turi temperatūros kompensavimo funkcijas, koreguojančias jutiklio atsako ir rezonansinio dažnio šiluminę priklausomybę. Naudojimo procedūros apima įprastinius jutiklio švaros ir vientisumo patikrinimus, ypač po didelių proceso pakeitimų arba reguliariais intervalais.
Pakartojamumo ir duomenų vientisumo užtikrinimas:
Pakartojamiems matavimams atlikti reikia stabilaus montavimo, oro kišenių vengimo (kurios gali turėti įtakos tiek plūdrumo, tiek vibruojančios šakės rodmenims) ir nuosėdų ar kietųjų dalelių prilipimo prie jutiklių paviršių prevencijos. Naudojant tiesiogiai linijinėse sistemose, srauto valdymas aplink jutiklį užtikrina nuolatinį, reprezentatyvų proceso srauto mėginį. Rezervinių jutiklių montavimas – naudojant pirminį ir atsarginį įrenginius – dar labiau apsaugo nuo duomenų dreifo ir užtikrina, kad jutiklio gedimas nepakenktų nuolatinei liejimo kokybės kontrolei.
Duomenys registruojami išskysčio tankio matavimasPrietaisai turi būti saugiai laikomi, o realaus laiko išvestys turi būti integruotos į procesų valdymo prietaisų skydelius. Automatiniai signalai gali įspėti operatorius apie nukrypimus nuo specifikacijų, leidžiant nedelsiant imtis taisomųjų veiksmų, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti liejimo formos srauto savybes ir, atitinkamai, visus kitus kokybės požiūriu svarbius parametrus nepertraukiamo liejimo procese.
Tankio matavimo integravimas į nepertraukiamo liejimo proceso tobulinimą
Realaus laiko skysčio tankio matavimas yra esminis šiuolaikinių nepertraukiamo liejimo procesų tobulinimo elementas. Tiesioginis liejimo formos srauto tankio stebėjimas suteikia veiksmingus duomenis adaptyviam valdymui, gerinant plieno kokybę tiksliai veikiant šilumos perdavimą, tepimą ir kietėjimą.
Realaus laiko tankio stebėjimas adaptyviam liejimo valdymui
Nuolatinis, vietoje atliekamas liejimo formos srauto skysčio tankio matavimas leidžia operatoriams sekti tankio pokyčius visoje liejimo sekoje. Naudojant pažangius prietaisus, tokius kaip interferometriniai jutikliai, svarbios savybės, tokios kaip srauto plėvelės storis ir oro tarpo evoliucija, stebimos realiuoju laiku. Šios įžvalgos leidžia nedelsiant koreguoti liejimo formos srauto sudėtį arba liejimo parametrus, sumažinant vėlavimą tarp būklės nustatymo ir korekcinių veiksmų. Pavyzdžiui, jei aptinkamas liejimo formos srauto tankio sumažėjimas, operatoriai gali padidinti liejimo formos miltelių įdėjimą arba koreguoti temperatūros nustatymus, kad stabilizuotų srauto elgseną ir išvengtų apvalkalo defektų.
Nors šiuo metu didelės skiriamosios gebos stebėjimo srityje dominuoja šviesolaidinės ir interferometrinės sistemos, ultragarsiniai ir kamertoniniai „Lonnmeter“ tankio matuokliai siūlo patikimas alternatyvas platesniam procesų valdymui. Šie prietaisai teikia momentinį grįžtamąjį ryšį apie srauto tankį, iš anksto įspėdami apie besikeičiančias sąlygas, kurios gali turėti įtakos kietėjimui arba sukelti nevienodą liejimą.
Grįžtamojo ryšio kilpos: tankio duomenys su greičio, tepimo ir šilumos valdymu
Skysčių tankio matavimo prietaisų integravimas į uždaros grandinės valdymo architektūrą transformuoja procesų reagavimą. Realaus laiko tankio duomenys tiekiami programuojamiems loginiams valdikliams (PLC) ir pažangioms procesų valdymo sistemoms, taip sustiprinant pagrindinių liejimo kintamųjų sąveiką:
- Liejimo greitis:Liejimo formos srauto tankio anomalijos signalizuoja apie nepakankamai optimalų šilumos ištraukimą arba galimą lūžio riziką. Sistemos naudoja tankio rodmenis liejimo greičiui moduliuoti, sumažindamos defektus, susijusius su netinkamu apvalkalo augimo greičiu.
- Tepimo reguliavimas:Tikslus tankio stebėjimas užtikrina, kad išlydytas srautas sudarytų tinkamą tepimo plėvelę, sumažindamas trintį tarp ruošinio ir formos. Mažesnis nei tikėtasi tankis gali paskatinti automatinius tepimo reguliavimus, palaikant optimalias liejinio sąsajos sąlygas ir užkertant kelią sukibimui.
- Šilumos valdymas:Tankio rodmenys daro didelę įtaką šilumos perdavimo valdymo metodams plieno liejiniuose. Matavimai realiuoju laiku leidžia operatoriams reguliuoti aušinimo vandens srautą arba antrinio aušinimo režimus, užtikrinant tolygų aušinimą visame formos plotyje ir storyje.
Pavyzdžiai apima adaptyvaus vandens purškimo reguliavimo, tiesiogiai susieto su srauto tankio ir temperatūros jutiklių rodmenimis, naudojimą, kuris užtikrina nuoseklų apvalkalo vystymąsi net ir esant kintančiam žaliavų kiekiui ar aplinkos svyravimams.
Liejimo srautas nepertraukiamam liejimui
*
Vaidmuo mažinant paviršiaus išilginius įtrūkimus optimizuojant šilumos perdavimą ir kietėjimo augimą
Išilginiai įtrūkimai yra nuolatinis iššūkis nepertraukiamo liejimo kokybės kontrolei. Šie defektai dažnai susiję su netolygiu šilumos perdavimu ir netolygiu apvalkalo kietėjimu. Liejimo formos srauto tankio matavimas realiuoju laiku yra ankstyvas srauto plėvelės nelygumų arba šilumos laidumo pokyčių rodiklis.
Nuolatinio liejimo formų srauto optimizavimas naudoja šiuos duomenis, kad tiksliai sureguliuotų srauto sudėtį, pasiektų vienodą padengimą ir nuspėjamus kietėjimo greičius. Skysčio tankio matavimo metodai padeda palaikyti optimalią izoliacijos ir tepimo pusiausvyrą, užtikrinant pastovų šilumos išsiskyrimą nuo ruošinio paviršiaus. Liejimo sąlygų modifikavimas reaguojant į tankio svyravimus padeda užtikrinti vienodą aušinimą nuolatinio liejimo metu, o tai labai svarbu siekiant sumažinti terminius įtempius, dėl kurių atsiranda paviršiaus įtrūkimų.
Reguliarus skystų formų srauto tankio matuoklių, tokių kaip ultragarsinis „Lonnmeter“ tankio matuoklis arba kamertoninis „Lonnmeter“ tankio matuoklis, naudojimas taip pat padeda išvengti antrinės oksidacijos išlydytame pliene, nes tinkamas srauto padengimas izoliuoja plieną nuo atmosferos deguonies. Tuo pačiu metu šie tirpalai pagerina intarpų šalinimą, užtikrindami, kad srautas išliktų idealiame klampumo ir tankio diapazone nemetaliniams intarpams adsorbuoti, o tai tiesiogiai veikia plieno švarą ir bendrą kokybę.
Integruodami didelės skiriamosios gebos, jautrius tankio matavimo prietaisus į nepertraukiamo liejimo procesus, plieno gamintojai sistemingai sumažina su liejimu susijusių defektų riziką ir padidina eksploatacinį patikimumą, pasiekdami didesnį proceso stabilumą ir gatavo produkto kokybę, taikydami duomenimis pagrįstas intervencijas ir grįžtamojo ryšio mechanizmus.
Pelėsių srauto našumo gerinimas naudojant analitinius metodus
Liejimo formų fliusų našumas nepertraukiamo liejimo procese priklauso nuo kruopščiai suprojektuotų savybių, kurios užtikrina vienodą aušinimą, efektyvų tepimą ir nuoseklų intarpų pašalinimą. Pažangūs analitiniai metodai tapo labai svarbūs optimizuojant šiuos fliusus, siekiant pagerinti plieno kokybę ir liejimo patikimumą.
Tankio matavimo koreliacija su paviršiaus kokybės rezultatais
Srauto optimizavimo strategijų patvirtinimas apima laboratorinių duomenų koreliaciją su realaus pasaulio liejimo rezultatais. Tokie instrumentai kaipUltragarsinis tankio matuoklis „Lonnmeter“irLonnmeter kamertoninis tankio matuoklisUžtikrina skysčio tankio matavimą vietoje liejimo metu. Šie įrankiai, reprezentuojantys šiuolaikinius skysčio tankio matavimo prietaisus, leidžia realiuoju laiku stebėti skysto liejimo formos srauto savybes. Nuolat stebėdami srauto tankį, operatoriai gali reguliuoti proceso parametrus, kad išlaikytų optimalią šilumos perdavimo kontrolę ir sumažintų trintį, o tai tiesiogiai veikia lietinių ruošinių paviršiaus kokybę.
Tepimas, šilumos perdavimas ir kokybės kontrolė: sinergetiniai efektai
Nuolatinio liejimo procese tikslus skysčio tankio matavimas yra gyvybiškai svarbus norint pagerinti liejimo formos srauto našumą. Išmatuotas tankis tiesiogiai veikia tepimą, šilumos perdavimą ir kokybės kontrolę, todėl užtikrinamas nuolatinio liejimo proceso tobulinimas, taikant patikimas liejimo formos srauto savybes ir valdymo strategijas.
Tankio įtaka tepimui ir trinties mažinimui
Tikslios skysto formos srauto tankio vertės yra labai svarbios kontroliuojant trintį tarp kietėjančio ruošinio arba plokštės ir formos sienelių. Didesnio tankio formos srautas paprastai suformuoja storesnę skysto srauto plėvelę plieno ir formos sąlyčio vietoje, efektyviai atskirdamas formą nuo augančio apvalkalo. Šis plėvelės sluoksnis sumažina trinties koeficientą kritiniuose sąlyčio taškuose – kuo tankesnė ir vienodesnė srauto plėvelė, tuo didesnis trinties sumažėjimas ir proceso stabilumas. Pavyzdžiui, matavimai „Lonnmeter“ kamertono tankio matuokliu gali padėti išlaikyti optimalų plėvelės storį, užtikrinant sklandų gijų judėjimą ir sumažinant lūžio riziką.
Tikslus tankio valdymas leidžia reguliuoti formos srauto sudėtį ir liejimo parametrus, taip užtikrinant plėvelės klampumą ir infiltraciją. Mažesnis klampumas ir kontroliuojamas tankis leidžia srautui tekėti laisviau, sumažinant pasipriešinimą judančiai juostai. Tačiau per didelis plėvelės storis, nors ir sumažina trintį, gali trukdyti šilumos ištraukimui ir apvalkalo sukietėjimui. Tinkamos pusiausvyros palaikymas, vadovaujantis skysčio tankio matavimo prietaisais, yra pagrindinė formos tepimo technika, siekiant sumažinti trintį tarp ruošinio ir formos, nepakenkiant šilumos perdavimui ir nesukeliant sukibimo ar įtrūkimų.
Šilumos perdavimo valdymas tolygiam aušinimui ir defektų mažinimui
Tankis turi įtakos ne tik tepimui, bet ir šilumos perdavimui nepertraukiamo liejimo metu. Formos šlako plėvelių – tiek skystų, tiek kietų – šilumos laidumas ir storis yra susiję su srauto sudėtimi ir tankiu. Vienodas šilumos perdavimas per formą yra labai svarbus norint užtikrinti pastovų aušinimo greitį, kuris yra būtina sąlyga plieno gamybai be defektų. Naudodami skysčio tankio matavimo metodus, operatoriai gali tiksliai sureguliuoti šlako sudėtį, kad optimizuotų nepertraukiamo liejimo formos srautą, siekdami idealių tankio verčių, kurios skatina tolygų šlako plėvelės susidarymą.
Išmatuotas tankio profilis suteikia grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku, leidžiantį modifikuoti liejimo formos aušinimo greitį. Pavyzdžiui, ultragarsinis tankio matuoklis „Lonnmeter“ siūlo greitus rodmenis, kurie padeda greitai koreguoti šilumos perdavimo valdymo metodus plieno liejiniuose. Vienodas skysto liejimo formos srauto storis, kurį lemia pastovus tankis, užtikrina tolygius temperatūros gradientus, sumažinant įtrūkimų, netolygaus apvalkalo augimo ir paviršiaus virpesių žymių atsiradimą.
Pavyzdžiai apima formos ilgio padidinimą arba formos kūgio optimizavimą siekiant sumažinti oro tarpus – veiksmus, kurie tampa patikimi, kai juos atlieka duomenys iš skysčio tankio matavimo prietaisų. Šios pastangos kartu užtikrina stabilų šilumos pašalinimą, kuris yra gyvybiškai svarbus kokybės kontrolei ir stabiliam proceso veikimui.
Tankio ir inkliuzijos adsorbcija, antrinės oksidacijos prevencija
Tankis taip pat lemia liejimo formos fliuso gebėjimą adsorbuoti intarpus išlydytame pliene ir užkirsti kelią antrinei oksidacijai. Tiksliau sakant, didesnio tankio fliusai sudaro tvirtesnę sąsają nemetaliniams intarpams (pvz., Al₂O₃ ir SiO₂) absorbuoti, ištraukdami šias daleles iš plieno ir įkalindami jas šlake. Dėl to plienas tampa švaresnis ir pagerėja metalurginė kokybė.
Optimizuotas tankis padeda susidaryti ištisinėms, vienodoms šlako plėvelėms, kurios veikia kaip fiziniai ir cheminiai barjerai atmosferos deguoniui. Šis skydas slopina reoksidaciją arba antrinę oksidaciją, dėl kurios gaminyje gali susidaryti trapios fazės arba kenksmingi oksidai. Vienodas srauto tankis, optimizuotas naudojant pažangius skysčio tankio matavimo metodus, sustiprina prevencijos strategijas, ypač esant didelio greičio arba dinaminėms išsipūtimo sąlygoms formoje.
Pažangūs įrankiai, tokie kaip skysto liejimo srauto tankio matuokliai, leidžia atlikti matavimus vietoje, kad būtų galima kokybiškai pašalinti intarpus iš išlydyto plieno ir išvengti antrinės oksidacijos išlydytame pliene, net ir svyruojant liejimo sąlygoms.
Integruota kokybės kontrolė taikant tankio valdymą
Nuolatinis liejimo formos srauto tankio reguliavimas leidžia taikyti realaus laiko kokybės kontrolės strategijas. Integruodami duomenis iš „Lonnmeter“ skysčio tankio matavimo prietaisų, liejėjų operatoriai gali optimizuoti tepimą, pagerinti šilumos perdavimą ir išlaikyti švaros tikslus. Tankio koreliacija su proceso valdymo veiksmais užtikrina, kad visi sinerginiai efektai – tepimas, kontroliuojamas aušinimas ir valymas – būtų suderinti, siekiant pagerinti nepertraukiamo liejimo proceso našumą.
Praktinės rekomendacijos pramoniniam įgyvendinimui
Skystų formų srauto tankio matuoklių integravimas į nepertraukiamo liejimo darbo eigas
Siekiant optimalaus nepertraukiamo liejimo proceso tobulinimo, tinkamas skysto liejimo formos srauto tankio matuoklių, tokių kaip ultragarsinis „Lonnmeter“ tankio matuoklis ir „Lonnmeter“ kamertoninis tankio matuoklis, integravimas reikalauja kruopštaus suderinimo su esamomis matavimo procedūromis. Įvertinkite darbo eigą, kad nustatytumėte svarbiausius kontrolinius taškus, kuriuose realaus laiko liejimo formos srauto tankio stebėjimas padeda kontroliuoti šilumos perdavimą nepertraukiamo liejimo metu, užtikrinti vienodą aušinimą ir patobulinti liejimo formos tepimo metodus. Įrenkite tankio matuoklius stabiliose mėginių ėmimo vietose šalia formos, kad užfiksuotumėte reprezentatyvias srauto savybes, kartu sumažindami skysčių dinaminius trikdžius.
Prietaisų duomenų srautus nukreipti tiesiai į procesų valdymo sistemas. Įgalinti automatinius įspėjimus apie neatitikimus specifikacijose, kad operatorius būtų paskatintas įsikišti dėl formų srauto savybių ir valdymo. Palaikyti saugius ir dubliuotus laidus atšiaurioms gamyklų aplinkoms, apsaugant įrangą nuo vibracijos, karščio ir šlako taškymosi. Paleidimo protokoluose turi būti numatytas bazinis kalibravimas naudojant standartizuotus etaloninius skysčius, siekiant užtikrinti nuolatinę kokybės kontrolę.
PasirinkimasSkysčių tankio matavimo prietaisų
Pasirinkite skysčio tankio matavimo prietaisus pagal proceso poreikius:
- NaudojimasUltragarsiniai tankio matuokliai Lonnmeterkai svyruoja proceso temperatūra, slėgis ar srauto sudėtis. Ultragarsinė technologija užtikrina patikimus, nuolatinius rodmenis ir mažesnį pakartotinio kalibravimo dažnį, pritaikydama aplinką, jautrią griežtai proceso kontrolei, pavyzdžiui, tokią, kuri apsaugo nuo antrinės oksidacijos išlydytame pliene ir palaiko nuolatinio liejimo formų srauto optimizavimą.
- PasirinkiteLonnmeter kamertono tankio matuokliaiskirtas įrenginiams, kuriuose temperatūra, srautas ir sudėtis yra stabili, o vibracija ir turbulentinis srautas yra minimalūs.
Griežtai laikydamiesi šių rekomendacijų, gamyklos nuolat užtikrins, kad liejimo formos srauto savybės padėtų pašalinti intarpus išlydytame pliene, efektyviai tepti ir optimaliai apdoroti liejimą visame darbo procese.
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
Kas yra liejimo srautas ir kodėl jo tankis yra svarbus nepertraukiamo liejimo procese?
Liejimo formos fliusas yra inžinerinė medžiaga, tepama ant išlydyto plieno paviršiaus nepertraukiamo liejimo metu. Pagrindinės jo funkcijos yra tepimas, ypač trinties tarp ruošinio ir formos sienelės mažinimas, ir šilumos perdavimo reguliavimas, kad jis būtų tolygiai sukietėjęs. Liejimo formos fliusas taip pat atlieka apsauginio barjero funkciją, užkertančią kelią antrinei oksidacijai ir adsorbuojančią nemetalinius intarpus iš plieno. Liejimo formos fliuso tankis tiesiogiai veikia jo veikimą; tinkamas tankis užtikrina vienodą sluoksnį efektyviam šilumos perdavimui ir tepimui, kartu išlaikant fizinį vientisumą esant skirtingam liejimo greičiui ir sąlygoms. Nepakankamas fliuso tankis gali pakenkti izoliacijai, dėl to gali atsirasti paviršiaus defektų ir padidėti jautrumas oksidacijai, ypač pažangiuose legiruotuose plienuose arba greitojo liejimo procesuose. Norint pasiekti optimalią liejimo kokybę ir proceso stabilumą, būtina nuolat stebėti ir pritaikyti fliuso tankio kontrolę.
Kaip skysto liejimo srauto tankio matuoklis pagerina nepertraukiamo liejimo proceso valdymą?
Skystojo liejimo formos srauto tankio matuoklis leidžia realiuoju laiku ir labai tiksliai stebėti liejimo formos srauto tankį. Integruodami tokius matavimo įrankius, operatoriai gauna tiesioginį grįžtamąjį ryšį apie srauto sąlygas, o tai leidžia greitai reguliuoti naudojimo greičius, chemines medžiagas ir temperatūros nustatymus. Ši tiksli kontrolė užtikrina stabilų šilumos perdavimą ir tepimą, sumažindama paviršiaus įtrūkimų, apvalkalo lūžių ir pakartotinės oksidacijos atvejus. Padidintas proceso skaidrumas taip pat palengvina geresnę kokybės kontrolę, užtikrinant nuoseklią intarpų adsorbciją ir mažiau defektų. Nuolatinio liejimo proceso patobulinimai pasiekiami koreliuojant tankio duomenis su proceso parametrais, o tai užtikrina vienodą aušinimą, optimizuotą tepimą ir bendrą liejinio stabilumą.
Kuo skiriasi „Lonnmeter“ kamertonas ir ultragarsinis tankio matuoklis matuojant skysčio tankį?
„Lonnmeter“ kamertono tankio matuoklyje naudojami vibruojantys elementai, jautrūs skysčio tankio pokyčiams, todėl gaunami labai tikslūs ir stabilūs rodmenys. Jis puikiai veikia aplinkoje su klampiais arba burbuliuojančiais srautais, gerai prisitaiko prie greitų savybių pokyčių ir užtikrina greitą reagavimo laiką. Kamertonas yra tvirtas, be judančių dalių ir nereikalauja daug priežiūros.
Ultragarsinis tankio matuoklis „Lonnmeter“ siūlo kitokį metodą, neinvaziškai matuodamas tankį garso bangomis. Jis užtikrina greitus matavimus ir gali būti lengviau integruojamas į automatizuotas stebėjimo sistemas. Ultragarsiniai matuokliai yra mažiau jautrūs temperatūros ir klampos svyravimams, patikimai veikia atšiaurioje, aukštoje temperatūroje. Paprastai jie ilgainiui patiria mažesnes eksploatavimo išlaidas ir išlaiko stabilų, ilgalaikį tikslumą. Renkantis šiuos prietaisus, reikėtų atsižvelgti į srauto klampumą, įrengimo reikalavimus ir pageidaujamą automatizavimo lygį.
Kaip pelėsių srauto tankio kontrolė padeda išvengti antrinės oksidacijos?
Stabilus ir pakankamas liejimo formos fliuso tankis sudaro ištisinį, nepertraukiamą apsauginį sluoksnį ant išlydyto plieno paviršiaus. Šis fizinis barjeras izoliuoja išlydytą plieną nuo atmosferos deguonies, sumažindamas antrinės oksidacijos riziką. Efektyvus tankio valdymas užtikrina, kad fliusas išliktų tolygiai paskirstytas, nepriklausomai nuo liejimo greičio ar plieno sudėties svyravimų, išlaikant pastovias barjerines savybes. Netinkamo tankio atveju gali atsirasti tarpų ar plonėjimas, dėl kurių plienas oksiduojasi ir atsiranda intarpų bei pablogėja paviršiaus kokybė. Stebėjimas realiuoju laiku naudojant skysčio tankio matavimo prietaisus leidžia operatoriams išlaikyti šią apsauginę funkciją viso liejimo ciklo metu.
Kokiais būdais skysčio tankio matavimo prietaisai padeda tobulinti nepertraukiamo plieno liejimo procesą?
Skysčio tankio matavimo prietaisai suteikia operatoriams galimybę nuolat reguliuoti liejimo parametrus, remiantis realaus laiko grįžtamuoju ryšiu. Tai užtikrina tolygų aušinimą, reguliuojant šilumos perdavimą, kuris yra būtinas norint išvengti vidinių įtrūkimų ir užtikrinti norimą apvalkalo storį. Tinkamas tankio matavimas taip pat skatina efektyvų tepimą, sumažina trintį tarp ruošinio ir formos, sumažina lūžių riziką ir leidžia padidinti liejimo greitį. Be to, šie prietaisai padeda palaikyti optimalias srauto savybes intarpų adsorbcijai išlydytame pliene, todėl gaunamas švaresnis plienas. Tokių prietaisų palengvinamas duomenimis pagrįstas metodas skatina patikimą nuolatinę liejimo kokybės kontrolę ir formos srauto optimizavimą, užtikrinant geresnį produkto nuoseklumą ir mažiau defektų.
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 1 d.
