ES2950739T3 - Mitigación de sobrellenado o infrallenado de nivel de metal en la transición de la demanda de caudal - Google Patents

Abstract

Los procesos y sistemas automatizados controlan dinámicamente la velocidad de entrega de metal fundido a un molde durante un proceso de fundición. Dichos procesos y sistemas automatizados pueden incluir controlar automáticamente un dispositivo de control de flujo (tal como un pasador de control) durante una primera fase de fundición para modular el flujo o caudal de metal fundido, mover el dispositivo de control de flujo en un tiempo de transición entre la primera fase y una segunda fase hacia una posición sustituta del dispositivo de control de flujo determinada en base a una diferencia entre un primer caudal proyectado de la primera fase y un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y reanudando el control automático del dispositivo de control de flujo durante la segunda fase en base a el nivel de metal detectado y el punto de ajuste del nivel de metal. El exceso y/o el defecto pueden mitigarse adicional o alternativamente trasladando el molde o alterando la velocidad de fundición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mitigación de sobrellenado o infrallenado de nivel de metal en la transición de la demanda de caudal

Campo de la invención

Esta solicitud se refiere a procesos y sistemas automatizados que controlan dinámicamente la tasa de suministro de metal fundido a un molde durante un proceso de colada.

Antecedentes

Al producir un lingote fundido, como en un proceso de colada de aluminio, el control del flujo de metal en el molde es un factor importante. Por ejemplo, en los extremos, un flujo de metal excesivo podría hacer que un molde se desborde o exceda de otro modo las fronteras apropiadas y dañe otros equipos, mientras que un flujo inadecuado podría permitir que el metal se enfríe y se solidifique antes de alcanzar las fronteras del molde y de como resultado lingotes con formas no deseadas u otras características negativas.

Se conoce un suministro intermitente de metal fundido a partir de la solicitud de patente de EE. UU. N.° US 2014/262119 A1 que se considera como la técnica anterior más cercana. Además, se conoce un método y un dispositivo de control de nivel de metal fundido para colada continua a partir del documento US 5,311,924 A, se conoce un método para controlar el nivel de metal fundido para una máquina de colada continua a partir del documento WO 97/14521 A1, un proceso para el control automático de la puesta en marcha de un aparato de colada continua se conoce por el documento US 4,774,999 A, un método de control del nivel de acero fundido en el molde de fundición en colada continua se conoce por el documento JP S59-78763 A, y se conoce un método y un aparato para colada continua de hilos metálicos por el documento EP 0611 618 A1.

Puede ser desafiante mantener un control de flujo apropiado debido a las fluctuaciones que pueden ocurrir en el comportamiento del flujo incluso cuando otras variables se mantienen constantemente y no cambian. Tómese, por ejemplo, un conducto que se puede cerrar en diferentes grados al mover un pasador estrechado para que esté más cerca o más lejos del enganche con una abertura estrechada similar del conducto. Incluso si el pasador se mantiene en una posición constante, el caudal a través de la abertura parcialmente obstruida puede variar según varios factores, como la cantidad y el peso del metal fundido detrás del pasador en el molde, la composición del metal que fluye, la temperatura, etc.

A menudo, dichas fluctuaciones se tienen en cuenta mediante algoritmos automatizados que detectan un nivel de metal en el molde, comparan el nivel detectado con un objetivo de nivel (p. ej., punto de consigna) y responden alterando la posición de un pasador (u otra configuración de algún otro dispositivo de control de flujo) para abordar las discrepancias entre los niveles detectados y objetivo. Por ejemplo, el pasador puede abrirse una pequeña cantidad en respuesta a determinar que el nivel detectado es ligeramente inferior al punto de consigna, abrirse una cantidad mayor en respuesta a una deficiencia mayor determinada y moverse gradualmente en una dirección de cierre al registrar que el nivel detectado está por encima del punto de consigna.

Aunque dichos algoritmos pueden proporcionar un control útil para mitigar la desviación de nivel, aún pueden surgir problemas de control de flujo. Por ejemplo, en el funcionamiento de dichos algoritmos, el nivel real de metal puede "sobrellenar" o "infrallenar" respecto al punto de consigna en una cantidad significativa cuando los requisitos de caudal cambian repentinamente. Dicho sobrellenado o infrallenado puede afectar negativamente el control del proceso, hacer que la colada se aborte (p. ej., debido a que el nivel detectado caiga fuera de los parámetros aprobados) o afectar negativamente los procesos de colada.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato para colar metal que aborde los problemas mencionados anteriormente. Este objetivo se resuelve mediante un aparato según la reivindicación 1.

Compendio

Los términos «invención», «la invención», «esta invención» y «la presente invención» utilizados en esta patente pretenden referirse ampliamente a toda la materia de asunto de esta patente y a las reivindicaciones de patente abajo. Debe entenderse que las declaraciones que contienen estos términos no limitan la materia de asunto descrita en esta memoria ni limitan el significado o el alcance de las reivindicaciones de la patente a continuación. Las realizaciones de la invención cubiertas por esta patente se definen por las reivindicaciones a continuación, no por este compendio. Este compendio es una descripción general de alto nivel de diversas realizaciones de la invención y presenta algunos de los conceptos que se describen con más detalle en la sección Descripción Detallada a continuación. Este compendio no pretende identificar las características claves o esenciales de la materia de asunto reivindicada, ni se pretende que se utilice aisladamente para limitar el alcance de la materia de asunto reivindicada. La materia de asunto debe entenderse como referencia a las partes apropiadas de la memoria descriptiva completa de esta patente, a cualquiera o a todos los dibujos y a cada reivindicación.

Ciertos ejemplos en esta memoria abordan problemas de sobrellenado o infrallenado mediante el cálculo preventivo de una posición de dispositivo de control de flujo en la que se esperaría que el pasador (u otro dispositivo de control de flujo) proporcione un caudal adecuado para una fase siguiente (por ejemplo, en función de algunas ecuaciones lineales que relacionan el caudal esperado de una fase con el de una fase inmediatamente siguiente) e interrumpir brevemente el control automático normal para sustituirlo en la posición calculada del dispositivo de control de caudal. En efecto, esto puede colocar el pasador (u otro dispositivo de control de flujo) aproximadamente en una posición adecuada cuando se produce el cambio, de modo que se experimente menos sobrellenado o infrallenado que si se permitiera que el algoritmo automático se ejecutara sin una intervención tan breve. En algunos ejemplos, los problemas de sobrellenado o infrallenado pueden abordarse de forma adicional o alternativa trasladando verticalmente el molde y/o alterando la velocidad de colada, por ejemplo, cualquiera de los cuales puede ajustar la rapidez o la lentitud con la que queda espacio disponible en el molde para acomodar los cambios en los caudales que de otro modo podrían provocar un sobrellenado o un infrallenado.

En diversos ejemplos, se proporciona un método para suministrar metal fundido en un proceso de colada. El método incluye proporcionar un aparato de molde. El aparato de molde incluye un molde; un conducto configurado para suministrar el metal fundido al molde, donde el conducto se ocluye de forma controlada mediante un pasador de control; un posicionador acoplado al pasador de control; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador acoplado con el posicionador y el sensor de nivel. El método incluye además proporcionar una entrada al controlador en forma de un punto de consigna de nivel de metal que es variable en el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un punto de transición y una segunda fase. La primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase. El punto de transición corresponde a un punto en el tiempo en el que finaliza la primera fase y comienza la segunda fase. El método incluye además proporcionar una entrada al controlador desde el sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado. Además, para la primera fase, el método incluye proporcionar desde el controlador al posicionador una primera señal de orden de salida de posición de pasador que es variable con el tiempo e incluye una primera posición de pasador variable determinada en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal para controlar automáticamente el pasador de control durante la primera fase para modular el flujo o el caudal del metal fundido a través del conducto de manera que el nivel de metal fundido en el molde permanezca en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal. El método también incluye determinar un valor de posición de pasador de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase. El método incluye adicionalmente proporcionar desde el controlador al posicionador el valor de la posición de pasador de sustitución en lugar de la primera posición variable del pasador en el punto de transición. Para la segunda fase, el método también incluye proporcionar desde el controlador al posicionador una segunda señal de orden de salida de posición de pasador que es variable con el tiempo e incluye una segunda posición de pasador variable determinada en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal para controlar automáticamente el pasador de control durante la segunda fase.

En diversos ejemplos, se proporciona un aparato de molde para colar metal. El aparato de molde incluye un molde; un conducto configurado para suministrar metal fundido al molde, donde el conducto se ocluye de forma controlada mediante un dispositivo de control de flujo; un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador acoplado con el posicionador y el sensor de nivel. El controlador incluye un procesador adaptado para ejecutar código almacenado en un medio no transitorio legible por ordenador en una memoria del controlador. El controlador se programa por el código para realizar diversas funciones. Por ejemplo, el controlador se programa por el código para aceptar o determinar la entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal que es variable con el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre un final de la primera fase y un comienzo de la segunda fase. El controlador también se programa por el código para aceptar la entrada del sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado. El controlador también se programa por el código para proporcionar al posicionador, una primera señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal de metal fundido a través del conducto en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal tal que el nivel de metal fundido en el molde permanece en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal. El controlador se programa por el código para proporcionar también al posicionador, una señal de orden de transición que mueve el dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase. El controlador también se programa por el código para proporcionar al posicionador una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase según el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

En diversos ejemplos, se proporciona un método para suministrar metal fundido en un proceso de colada. El método incluye aceptar o determinar, por un controlador, la entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal que es variable con el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre un final de la primera fase y un comienzo de la segunda fase. El método también incluye aceptar, por parte del controlador, la entrada en forma de nivel de metal detectado desde un sensor de nivel acoplado con el controlador y configurado para detectar un nivel de metal fundido en un molde. El método incluye adicionalmente proporcionar una primera señal de orden desde el controlador a un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo que ocluye de manera controlable un conducto configurado para suministrar el metal fundido al molde, estando configurada la primera señal de orden para controlar automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal del metal fundido a través del conducto en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal, de modo que el nivel de metal fundido en el molde permanezca en un intervalo de nivel de metal fundido que se acerque al punto de consigna de nivel de metal. El método incluye además proporcionar desde el controlador al posicionador una señal de orden de transición que mueve el dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase. Además, el método incluye proporcionar desde el controlador al posicionador, una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

En diversos ejemplos, se proporciona un aparato para colar metal. El aparato incluye un molde; un conducto configurado para suministrar metal fundido al molde, donde el conducto se ocluye de forma controlada mediante un dispositivo de control de flujo; un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador acoplado con el posicionador y el sensor de nivel. El controlador incluye un procesador adaptado para ejecutar código almacenado en un medio no transitorio legible por ordenador en una memoria del controlador. El controlador se programa por el código para realizar diversas funciones. Por ejemplo, el controlador se programa por el código para aceptar o determinar la entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal que es variable con el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre un final de la primera fase y un comienzo de la segunda fase. El controlador también se programa por el código para aceptar la entrada del sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado. El controlador también se programa por el código para proporcionar una señal de orden de transición configurada para lograr el objetivo de reducir o eliminar una cantidad de sobrellenado o infrallenado relacionado con el tiempo de transición. La señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos uno de: (A) movimiento del dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; (B) traslación del molde para cambiar la altura entre el molde y el conducto; o (C) alteración de una velocidad de colada para que difiera en o alrededor del tiempo de transición y para que difiera de una velocidad de colada presente durante la segunda fase.

Diversas implementaciones descritas en la presente divulgación pueden incluir sistemas, métodos, características y ventajas adicionales, que no necesariamente se divulgarán expresamente en esta memoria, pero serán evidentes para un experto en la técnica al examinar la siguiente descripción detallada y dibujos adjuntos. Se pretende que todos estos sistemas, métodos, características y ventajas se incluyan en la presente divulgación y se protejan mediante las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Las características y componentes de las siguientes figuras se ilustran para enfatizar los principios generales de la presente divulgación. Las características y componentes correspondientes a lo largo de las figuras se pueden designar mediante caracteres de referencia coincidentes en aras de la coherencia y la claridad.

La FIG. 1 es una representación esquemática de un aparato de colada por enfriamiento directo tal como aparece hacia el final de una operación de colada, según diversos ejemplos.

La FIG. 2 es una representación esquemática de un controlador implementado de forma digital y programable según diversos ejemplos.

La FIG. 3 es un gráfico de tendencia de control de nivel de metal en relación con un proceso realizado según procesos de control convencionales.

La FIG. 4 es un gráfico de tendencia de control de nivel de metal en relación con un proceso realizado según diversos ejemplos.

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método de control de suministro de nivel de metal según diversos ejemplos.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de control de suministro de nivel de metal según diversos ejemplos.

Descripción detallada

La materia de asunto de los ejemplos de la presente invención se describe en la presente con especificación para cumplir con requisitos legales, pero no se pretende que la presente descripción limite necesariamente el alcance de las reivindicaciones. La materia de asunto reivindicada puede materializarse de otras maneras, puede incluir elementos o etapas distintos, y puede utilizarse en conjunto con otras tecnologías existentes o futuras. No se debe interpretar que esta descripción implica un orden o disposición particular entre las diversas etapas o elementos excepto cuando se describa explícitamente el orden de la disposición o las etapas individuales de los elementos.

La FIG. 1 es una sección transversal vertical esquemática simplificada de un aparato de colada por enfriamiento directo vertical 10, al final de una operación de colada. En algunos casos, los procesos y sistemas descritos pueden usarse con un proceso de colada continua. Con referencia a la FIG. 1, el aparato incluye un molde de colada por enfriamiento directo 11, tal como una forma anular rectangular en vista en planta desde arriba, pero opcionalmente circular o de otra forma, y un bloque inferior 12 que se mueve gradualmente verticalmente hacia abajo mediante medios de soporte adecuados (no mostrados) durante el proceso de colada desde una posición superior inicialmente cerrando y sellando un extremo inferior 14 del molde 11 a una posición inferior (como se muestra) que soporta un lingote colado 15. El lingote se produce en la operación de colada introduciendo metal fundido en un extremo superior 16 del molde a través de un caño hueco vertical 18 o un mecanismo de alimentación de metal similar mientras el bloque inferior 12 se baja lentamente. El metal fundido 19 se suministra al caño 18 desde un horno de fundición de metal (no mostrado) a través de un artesa 20 u otro dispositivo que forma un canal horizontal sobre el molde 11.

El caño 18 rodea un extremo inferior de un pasador de control 21 que regula y puede terminar el flujo de metal fundido a través del caño. En un ejemplo, un tapón, como un tapón de cerámica que forma un extremo distal del pasador 21, se recibe dentro de un canal interior estrechado del caño 18 de manera que cuando se sube el pasador 21, el área entre el tapón y el extremo abierto del caño 18 aumenta, lo que permite que el metal fundido fluya alrededor del tapón y salga por la punta inferior 17 del caño 18. Por lo tanto, el flujo y el caudal del metal fundido pueden controlarse con precisión subiendo o bajando adecuadamente el pasador de control 21. Puede usarse cualquier estructura o mecanismo deseable para controlar el flujo de metal fundido hacia el interior del molde. Por conveniencia, los términos "conducto", "pasador de control" y "señales de orden" que controlan la posición de pasador de control en relación con el conducto se utilizan en este documento para referirse a cualquier mecanismo o estructura que sea capaz de regular el flujo o el caudal del metal fundido en el molde en virtud de señales de orden de un controlador y no se limitan a un pasador/pasador de control; en consecuencia, la referencia en esta memoria (incluidas las reivindicaciones) a proporcionar señales de orden a un posicionador de pasador de control para regular el flujo de metal fundido o el caudal en un molde se entenderá que significa proporcionar señales de orden a un accionador de cualquier tipo para controlar el flujo o caudal del metal fundido en el molde de cualquier manera y usando cualquier estructura o mecanismo.

En la estructura mostrada en la FIG. 1, el pasador de control 21 tiene un extremo superior 22 que se extiende hacia arriba desde el caño 18. El extremo superior 22 se une de manera pivotante a un brazo de control 23 que sube o baja el pasador de control 21 según corresponda para regular o terminar el flujo de metal fundido a través del caño 18. Para la colada, la artesa 20 y el caño 18 se bajan lo suficiente para permitir que una punta inferior 17 del caño 18 se sumerja en el metal fundido formando un charco 24 en el lingote embrionario para evitar salpicaduras y turbulencias en el metal fundido. Esto minimiza la formación de óxido e introduce metal fundido nuevo en el molde 11. La punta también puede proveerse de una bolsa de distribución (no mostrada) en forma de tejido de malla metálica que ayuda a distribuir y filtrar el metal fundido a medida que entra al molde 11. Al finalizar la colada, el pasador de control 21 se mueve a una posición más baja donde bloquea el caño 18 y evita completamente que el metal fundido pase a través del caño 18, terminando así el flujo de metal fundido hacia el molde 11. En este momento, el bloque inferior 12 ya no desciende, o desciende más solo en una pequeña cantidad, y el lingote recién colado 15 permanece en su lugar soportado por el bloque inferior 12 con su extremo superior aún en el molde 11. La artesa 20 se sube en este momento para retirar el caño 18 de la cabeza del lingote.

El aparato 10 puede incluir un sensor de nivel de metal 50. En algunos casos, la estructura y el funcionamiento del sensor de nivel de metal 50 es convencional. Otras opciones no limitativas para el sensor 50 pueden incluir un flotador y un transductor, un sensor láser u otro tipo de sensor de nivel de fluido fijo o móvil que tenga las propiedades deseadas para acomodar metal fundido. Durante las operaciones de llenado de cavidad, la información obtenida del sensor 50 se puede alimentar a un controlador 52. El controlador 52 puede usar los datos obtenidos del sensor 50, entre otros datos, para determinar cuándo el pasador de control 21 debe ser subido y/o bajado por un accionador 54 para que el metal pueda fluir hacia el molde 11 para llenar una cavidad parcial, es decir, cuando la profundidad de la cavidad predeterminada alcanza un límite predeterminado. Así, el sensor 50 y el accionador 54 se acoplan con el controlador 52, como se muestra en la FIG. 1, para permitir que la información del sensor 50 se use en relación con el posicionamiento del pasador de control 21 bajo el control del accionador 54 y, por lo tanto, controlar el flujo y/o el caudal del metal fundido en el molde 11. En diversos ejemplos, el controlador 52 es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID), que puede ser un controlador PID convencional, o un controlador PID que se implementa como se desee de forma digital y programable.

La FIG. 2 es un ejemplo de un controlador 210 que se implementa de forma digital y programable utilizando componentes informáticos convencionales, y que se puede utilizar en relación con ciertos ejemplos (p. ej., incluyendo equipos como el que se muestra en la FIG. 1) para llevar a cabo procesos de tales ejemplos. El controlador 210 incluye un procesador 212 que puede ejecutar código almacenado en un medio tangible legible por ordenador en una memoria 218 (o en otro lugar, como un medio portátil, en un servidor o en la nube, entre otros medios) para hacer que el controlador 210 reciba y procese datos y realizar acciones y/o controlar componentes del equipo tal como se muestra en la FIG. 1. El controlador 210 puede ser cualquier dispositivo que pueda procesar datos y ejecutar código que es un conjunto de instrucciones para realizar acciones como controlar equipos industriales. Como ejemplos no limitativos, el controlador 210 puede adoptar la forma de un controlador PID implementado de forma digital y programable, un controlador lógico programable, un microprocesador, un servidor, un ordenador personal de escritorio o portátil, un dispositivo informático de mano y un dispositivo móvil.

Ejemplos del procesador 212 incluyen cualquier circuito de procesamiento deseado, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), lógica programable, una máquina de estado u otro circuito adecuado. El procesador 212 puede incluir un procesador o cualquier número de procesadores. El procesador 212 puede acceder al código almacenado en la memoria 218 a través de un bus 214. La memoria 218 puede ser cualquier medio no transitorio legible por ordenador configurado para incorporar código de forma tangible y puede incluir dispositivos electrónicos, magnéticos u ópticos. Ejemplos de la memoria 218 incluyen la memoria de acceso aleatorio (RAM), la memoria de solo lectura (ROM), la memoria flash, un disquete, un disco compacto, un dispositivo de vídeo digital, un disco magnético, un ASIC, un procesador configurado u otro dispositivo de almacenamiento.

Las instrucciones se pueden almacenar en la memoria 218 o en el procesador 212 como código ejecutable. Las instrucciones pueden incluir instrucciones específicas del procesador generadas por un compilador y/o un intérprete a partir de un código escrito en cualquier lenguaje de programación informático adecuado. Las instrucciones pueden adoptar la forma de una aplicación que incluye una serie de puntos de consigna, parámetros para el proceso de colada y etapas programadas que, cuando las ejecuta el procesador 212, permiten que el controlador 210 controle el flujo de metal hacia un molde, tal como utilizando la información de retroalimentación de nivel de metal fundido del sensor 50 en combinación con los puntos de consigna de nivel de metal y otros parámetros relacionados con la colada que pueden introducirse en el controlador 210 para controlar el accionador 54 y, por lo tanto, la posición de pasador 21 en el caño 18 en el aparato mostrado en la FIG. 1 para controlar el flujo y/o el caudal de metal fundido hacia el molde 11.

El controlador 210 mostrado en la FIG. 2 incluye una interfaz de entrada/salida (E/S) 216 a través de la que el controlador 210 puede comunicarse con dispositivos y sistemas externos al controlador 210, incluidos componentes como el sensor 50, el accionador 54 y/u otros componentes del aparato de moldeo. La interfaz 216 también puede, si se desea, recibir datos de entrada de otras fuentes externas. Dichas fuentes pueden incluir paneles de control, otras interfaces hombre/máquina, ordenadores, servidores u otros equipos que pueden, por ejemplo, enviar instrucciones y parámetros al controlador 210 para controlar su desempeño y operación; almacenar y facilitar la programación de aplicaciones que permiten que el controlador 210 ejecute instrucciones en aquellas aplicaciones para controlar el flujo de metal en un molde como en relación con los procesos de ciertos ejemplos descritos en esta memoria; y otras fuentes de datos necesarias o útiles para que el controlador 210 lleve a cabo sus funciones para controlar el funcionamiento del molde, como el molde 11 de la FIG. 1. Dichos datos se pueden comunicar a la interfaz de E/S 216 a través de una red, cableada, inalámbrica, a través de un bus o como se desee.

La FIG. 3 muestra un gráfico de tendencia de control de nivel de metal para un proceso de colada de aluminio por enfriamiento directo realizado según un proceso de control convencional. El gráfico muestra el nivel de metal real (número 310), el punto de consigna de nivel de metal (312) y la orden al posicionador de pasador (314) (por ejemplo, desde el algoritmo PID en el controlador 52). El nivel de metal real 310 y el punto de consigna de nivel de metal 312 comparten la misma escala vertical en este gráfico, mientras que la orden para el posicionador de pasador 314 está en una escala vertical diferente pero superpuesto en la misma escala de tiempo horizontal para facilitar la visualización.

En el ejemplo mostrado en la FIG. 3, el punto de consigna de nivel de metal 312 es variable en el tiempo según una receta de colada. La receta de colada se muestra con cuatro fases, aunque podría utilizarse cualquier otro número de dos o más fases. Las fases corresponden a partes del proceso de colada que tienen diferentes demandas de caudal. Por ejemplo, con referencia tanto a la FIG. 1 y la FIG. 3, la Fase 1 puede corresponder a un período de tiempo T0 desde el comienzo de la colada cuando el metal fundido comienza a llenar el molde 11 hasta que el plato o bloque inferior 12 comienza a moverse hacia abajo en T1, mientras que la Fase 2 puede corresponder a un período de tiempo en el que el plato o bloque inferior 12 se mueve constantemente hacia abajo para formar el lingote. En tal situación, el caudal de metal aplicable en la Fase 1 antes de que el bloque inferior 12 comience a descender puede ser mayor que el caudal de metal aplicable en la Fase 2 después de que el bloque inferior 12 comience a descender. Como resultado, se puede introducir un exceso de metal en la transición entre las dos fases y provocar una diferencia apreciable entre el nivel de metal real 310 y el punto de consigna de nivel de metal 312, tal como se muestra en la FIG. 3 después del punto de transición o tiempo T1, donde se puede ver un bulto de sobrellenado en el nivel de metal real 310 por encima del punto de consigna de nivel de metal 312 antes de que el PID u otro algoritmo responda lo suficiente para ajustar la posición de pasador lo suficiente como para hacer que los niveles converjan una vez más. Dicho sobrellenado puede, en algunos casos, dar como resultado una desviación del punto de consigna lo suficientemente grande como para provocar la cancelación de toda la colada.

Se puede apreciar otro ejemplo de sobrellenado en T2 entre las Fases 2 y 3 en la FIG. 3. La fase 3 se muestra como una rampa descendente del punto de consigna de nivel de metal 312, por ejemplo, como se puede hacer en una etapa posterior de la colada, como para funcionar a un nivel de cabeza más bajo para obtener una calidad de lingote mejorada. En consecuencia, el caudal de metal aplicable en la Fase 2 a medida que el nivel de metal se mantiene bastante estable puede ser mayor que el caudal de metal aplicable en la Fase 3 a medida que el nivel de metal se reduce gradualmente. Como resultado, se puede introducir un exceso de metal en la transición entre las dos fases y provocar una diferencia apreciable del nivel de metal real 310 que surge sobre el punto de consigna de nivel de metal 312, tal como se muestra en la FIG. 3 después del punto de transición o tiempo T2, donde el nivel de metal real 310 forma un bulto de sobrellenado (menos pronunciado que en T1) por encima del punto de consigna de nivel de metal 312 antes de que el PID u otro algoritmo responda lo suficiente para ajustar la posición de pasador lo suficiente como para hacer que los niveles converjan una vez más.

Se puede apreciar un ejemplo de infrallenado en T3 en la FIG. 3. La Fase 4 se muestra como otra etapa en la que el nivel de metal se mantiene siguiendo la rampa descendente de la Fase 3, para mantener el nivel de cabeza en un nivel continuo suficiente para mantener el contacto con el molde 11 que proporcionará suficiente enfriamiento y solidificación de metal fundido en el charco 24 para evitar el sangrado del metal fundido a lo largo de los bordes inferiores del molde 11. En consecuencia, el caudal de metal aplicable en la Fase 3 a medida que el nivel de metal se reduce gradualmente puede ser menor que el caudal de metal aplicable en la Fase 4 a medida que el nivel de metal se nivela. Como resultado, se puede introducir un cantidad insuficiente de metal en la transición entre las dos fases Fase 3 y Fase 4, y provocar una diferencia apreciable entre el nivel de metal real 310 que cae en el punto de consigna de nivel de metal 312, tal como se muestra en la FIG.

3 después del punto de transición o tiempo T3, donde se puede ver un bulto de infrallenado en el nivel de metal real 310 por debajo del punto de consigna de nivel de metal 312 antes de que el PID u otro algoritmo responda lo suficiente para ajustar la posición de pasador lo suficiente como para hacer que los niveles converjan una vez más. El infrallenado también puede ocurrir en un escenario en el que el punto de consigna de nivel de metal desde un nivel constante se reduce gradualmente hacia arriba (no se muestra), ya que esto también daría como resultado que una fase anterior tenga una demanda de caudal de metal más baja que una fase inmediatamente posterior.

La FIG. 4, por el contrario, es una tendencia de control de nivel de metal en relación con un proceso realizado según diversos ejemplos de la presente divulgación. Similar a la FIG. 3, FIG. 4 muestra el nivel de metal real (número 410), el punto de consigna de nivel de metal (412) y la orden al posicionador de pasador (414) (por ejemplo, desde el algoritmo PID en el controlador 52). Como puede apreciarse, el punto de consigna de nivel de metal (412) que se muestra en la FIG. 4 sigue la misma receta de colada que el punto de consigna de nivel de metal 312 en la FIG. 3, aunque la orden al posicionador de pasador 414 se implementa según una técnica diferente que minimiza el sobrellenado y/o el infrallenado en las transiciones entre fases.

Como la receta de moldeo está predeterminada, se puede utilizar de manera predictiva para mitigar el sobrellenado o el infrallenado que podría ocurrir de otro modo. Por ejemplo, en el punto de transición o tiempo T1, en lugar de permitir que la operación automática del PID u otro algoritmo se ejecute continuamente y finalmente provoque la convergencia después de un sobrellenado significativo como en la FIG. 3, se puede proporcionar una posición de pasador de sustitución (por ejemplo, mediante el controlador 52) para el punto de transición o tiempo T1. En algunos casos, esto puede corresponder a sustituir la posición de pasador en lugar de lo que se habría proporcionado como resultado de un escaneo único específico o cálculo del algoritmo PID. Por ejemplo, un tiempo de ciclo típico para una actualización de algoritmo PID puede ser cada 0,1 a 0,5 segundos. Como tal, en diversos ejemplos, el PID u otro algoritmo de control automático puede interrumpirse durante una ventana igualmente breve.

El valor de la posición de pasador sustituida puede corresponder a un valor previsto de la demanda de caudal de metal que se necesitará en la siguiente fase. En algunos ejemplos, se puede utilizar una relación lineal entre las demandas de caudal de metal proyectado de las Fases sucesivas para obtener el valor de la posición de pasador sustituida. Por ejemplo, si la demanda de caudal esperada para la Fase 2 es un 25 % más baja que la demanda de caudal esperada para la Fase 1, el valor de la posición de pasador de sustitución puede seleccionarse para que sea un 25 % más bajo que el valor de la posición de pasador en el final de la Fase 1. Gráficamente, en la FIG. 4, tal sustitución se representa en T1 como una nueva posición de pasador reducida que se introduce en 418 en sustitución de la posición de pasador que de otro modo se habría introducido al final de la Fase 1. En algunos ejemplos, la posición de pasador de sustitución puede calcularse en función de al menos en parte en un punto de partida de una predicción sobre cuál se espera que sea la posición de pasador al final de la Fase 1. Adicionalmente o alternativamente, la posición de pasador de sustitución puede calcularse en función del menos en parte en una posición de pasador real detectada en o cerca del final de la Fase 1.

Después de la introducción de la posición de pasador sustituida 418 en T1, el PID u otro algoritmo puede continuar para la Fase 2. El algoritmo puede proceder de manera "sin contratiempos" y usar la posición de pasador sustituida en 418 como un punto de referencia a partir del cual determinar las posiciones posteriores de los pines para la señal de orden al accionador 54. Como resultado de la introducción de la posición de pasador sustituida, el PID u otro algoritmo puede responder a la transición entre fases mucho más rápidamente que en la disposición mostrada en la FIG. 3, y reducir o eliminar el sobrellenado como resultado, por ejemplo, como puede apreciarse comparando la línea de metal real 310 que sigue a T1 en la FIG. 3 (p. ej., con su bulto de sobrellenado sustancial) con la línea de metal real 410 siguiendo a T1 en la FIG. 4 (por ejemplo, en el que el sobrellenado se reduce y/o elimina comparativamente de forma drástica).

Sustituciones similares 420 y 422 se muestran en T2 y T3 en la FIG. 4. La sustitución 420 es una reducción de la posición de pasador similar, pero más pequeña que la posición de pasador de sustitución 418, ya que T2 implica un caso menos drástico de riesgo de sobrepaso de una fase anterior que tiene una demanda de caudal más alto que la anterior de una última fase. La posición de pasador de sustitución 422 corresponde, por el contrario, a una subida de la posición de pasador, ya que T3 implica un caso de riesgo de defecto de una fase anterior que tiene una demanda de caudal menor que la de una última fase. Como resultado de la introducción de cualquiera de las respectivas sustituciones 420 y 422 o de ambas, el PID u otro algoritmo puede responder a las respectivas transiciones entre fases mucho más rápidamente que en la disposición mostrada en la FIG.

3, y reducir o eliminar el sobrellenado y/o el infrallenado respectivo como resultado, por ejemplo, como puede apreciarse comparando la línea de metal real 310 que sigue a T2 en la FIG. 3 (p. ej., con su bulto de sobrellenado gradual pero significativo) con la línea de metal real 410 siguiendo a T2 en la FIG. 4 (por ejemplo, en el que el sobrellenado se reduce y/o elimina de forma comparativamente drástica) y/o comparando la línea metálica real 310 que sigue a T3 en la FIG. 3 (p. ej., con su bulto de infrallenado sustancial) con la línea de metal real 410 siguiendo a T3 en la FIG. 4 (p. ej., en el que el infrallenado se reduce y/o elimina comparativamente de forma drástica).

Aunque las FIGS. 3-4 se relacionan con un proceso según una receta de colada particular, no es necesariamente representativa de otros ejemplos determinados. Un proceso más generalmente se describe con respecto a la FIG. 5.

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método 500 de control de suministro de nivel de metal según diversos ejemplos. Diversas operaciones en el método 500 pueden ser realizadas por el controlador 52 y/u otros elementos descritos anteriormente.

En 510, el método 500 incluye obtener información sobre un punto de consigna de nivel de metal para una receta de colada que tiene una transición entre fases con diferentes demandas de caudal. El punto de consigna de nivel de metal puede variar con el tiempo según la receta de colada. Las fases que tienen diferentes demandas de caudal pueden corresponder a la primera fase que tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase. Para mayor claridad, aunque los términos "primera fase" y "segunda fase" como se usan en esta memoria pueden referirse apropiadamente en algunos ejemplos, respectivamente, a la Fase 1 y la Fase 2 descritas en las FIGS. 3-4, los términos no están tan limitados y pueden referirse a dos fases que tengan diferentes caudales y estén separadas por una transición, incluidos, entre otros, otros ejemplos, como en los que la primera fase es la Fase 2 y la segunda fase es la Fase 3, o en el que la primera fase es la Fase 3 y la segunda fase es la Fase 4, o en el que la primera fase es una fase no mostrada específicamente en las FIGS. 3-4 y la segunda fase es otra fase que no se muestra específicamente en las FIGS. 3-4, y así sucesivamente. La receta puede incluir adicional o alternativamente parámetros como el flujo de agua o la velocidad de colada. La transición puede corresponder a un punto de tiempo discreto (p. ej., un punto en el que finaliza la primera fase y comienza la segunda fase), o un intervalo de tiempo particular (p. ej., un tiempo entre el final de la primera fase y el comienzo de la segunda fase).

En 520, el método 500 incluye obtener un nivel de metal detectado. Por ejemplo, esto puede corresponder a obtener una entrada en forma de nivel de metal detectado desde un sensor de nivel acoplado con el controlador y configurado para detectar el nivel de metal fundido en un molde, como el descrito anteriormente con respecto a la FIG. 1. En algunos ejemplos, el nivel de metal detectado por un sensor de nivel de metal es utilizado por el algoritmo PID en un proceso iterativo que implica volver a calcular un punto de consigna de la posición de pasador cada 0,1 segundos, 0,5 segundos o según otro intervalo.

En 530, el método 500 incluye controlar automáticamente la posición de un pasador (u otro ajuste de otro dispositivo de control de flujo) en la primera fase en función del punto de consigna de nivel de metal y el nivel de metal detectado. Esto puede corresponder a controlar la posición de pasador según un PID u otro algoritmo.

En 540, el método 500 incluye determinar un valor de posición de pasador de sustitución (u otro ajuste de otro dispositivo de control de flujo) en función de la diferencia entre las demandas de caudal de las fases primera y segunda. En algunos ejemplos, esto puede incluir determinar un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase, y luego determinar el valor de posición de pasador de sustitución modificando la posición de pasador en o cerca del final de la primera fase según una relación lineal con el valor de la diferencia. En algunos ejemplos, determinar el valor de posición de pasador de sustitución incluye determinar una diferencia porcentual entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase, y luego modificar la posición de pasador en o cerca del final de la primera fase por esa diferencia porcentual para obtener el valor de posición de pasador de sustitución. En algunos ejemplos, el caudal puede determinarse según la siguiente fórmula: Caudal = [velocidad de colada Tasa de rampa de nivel de metal] x Área de superficie del molde, por ejemplo, donde el caudal está en milímetros cúbicos por minuto (mm3/min), la velocidad de colada y la rampa de nivel de metal están en milímetros por minuto (mm/min), y el área de la superficie del molde está en milímetros cuadrados (mm2).

En 550, el método 500 incluye proporcionar el valor de posición de pasador de sustitución para la transición. En algunos ejemplos, esto puede incluir la sustitución de una sola posición de pasador emitida en la señal de orden como resultado de un solo escaneo de un sensor de nivel de metal. En algunos ejemplos, el valor de posición de pasador de sustitución se puede introducir en lugar de múltiples valores que se habrían generado en función de múltiples escaneos de un sensor de nivel de metal. En algunos ejemplos, el valor de posición de pasador de sustitución se puede introducir durante un período de tiempo determinado, como la duración de un escaneo único o múltiple, o durante un período de tiempo particular que corresponde a una cantidad máxima de tiempo que se desea o permisible para interrumpir el control automático por el PID u otro algoritmo sin afectar negativamente las características o parámetros del lingote y/o proceso de colada. En algunos ejemplos, el valor de la posición de pasador de sustitución se puede introducir a través de una señal de orden de transición que mueve el pasador de control en el tiempo de transición hacia la posición de pasador de sustitución. Por ejemplo, el control automático en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal puede verse interrumpido durante menos de 0,5 segundos proporcionando el valor de posición de pasador de sustitución en el punto de transición.

Además, la posición de pasador de sustitución puede corresponder a un valor que es mayor o menor que un valor de posición de pasador proyectado o detectado en o cerca del final de la primera fase. En algunos ejemplos, el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase. En tales casos, proporcionar el valor de posición de pasador de sustitución para la posición de pasador en el punto de transición puede mitigar el sobrellenado. En algunos ejemplos, el primer caudal proyectado de la primera fase tiene es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase. En tales casos, proporcionar el valor de posición de pasador de sustitución para la posición de pasador en el punto de transición puede mitigar el infrallenado.

En 560, el método 500 incluye controlar automáticamente la posición de pasador en la segunda fase en función del punto de consigna de nivel de metal y el nivel de metal detectado. Esto puede corresponder a controlar la posición de pasador según un PID u otro algoritmo. En algunos ejemplos, el control puede realizar una transición suave o sin perturbaciones en la que el control continúa desde el valor de la posición de pasador de sustitución, por ejemplo, para mitigar el infrallenado o el sobrellenado que, de otro modo, podría ocurrir en ausencia de una interrupción temporal del algoritmo automático para insertar el valor de posición de pasador sustituto.

Aunque gran parte de la descripción anterior hace referencia a técnicas que implican la sustitución de posición de pasador para mitigar el sobrellenado y/o el infrallenado, otras técnicas descritas en esta memoria pueden utilizarse de manera similar para mitigar el sobrellenado y/o el infrallenado. Por ejemplo, estas otras técnicas, individualmente o en combinación entre sí y/o con técnicas que involucran la sustitución de posición de pasador, pueden utilizarse para obtener resultados similares a los discutidos anteriormente (como con respecto a la FIG.

4 y la mayor conformidad representada en el mismo entre el nivel de metal real 410 y el punto de consigna de nivel de metal 412 en comparación con el resultado de la FIG. 3 en el que los efectos de sobrellenado y/o infrallenado son más evidentes con respecto al nivel de metal real 310 y el punto de consigna de nivel de metal 312). De manera similar a las técnicas que implican la programación de la posición de pasador de sustitución, diversas de estas otras técnicas también pueden utilizar la receta de colada predeterminada de manera predictiva para mitigar el sobrellenado o el exceso, aunque en algunos escenarios estas otras técnicas pueden mitigar el sobrellenado o el exceso sin utilizar necesariamente la receta de colada predeterminada de manera predictiva. Aunque estas otras técnicas se pueden practicar en conjunción entre sí y/o con técnicas que implican programación de posición de pasador de sustitución, estas otras técnicas se describirán inicialmente de forma individual a continuación.

En una técnica alternativa, la posición de un molde se puede variar para mitigar el sobrellenado o el infrallenado que podría ocurrir de otro modo. Esto puede implicar subir, bajar u otra traslación del molde, como en o cerca de un tiempo o punto de transición en la receta de colada. En muchos escenarios, una cantidad relativamente pequeña de traslación puede ser eficaz para mitigar el sobrellenado o el infrallenado. Como ejemplo ilustrativo, una traslación entre 5 mm y 15 mm puede mitigar el infrallenado o el sobrellenado en una variedad de escenarios, aunque se pueden usar otros valores, incluidos valores mayores, menores y/o intermedios.

La traslación del molde puede lograrse mediante el uso de componentes adecuados. Por ejemplo, con referencia nuevamente a la FIG. 1, el molde 11 se muestra acoplado con un transportador de moldes 13 capaz de subir o bajar el molde 11. El transportador de moldes 13 de la FIG. 1 se representa con un vástago roscado a lo largo del que un accionador de tornillo puede moverse hacia arriba y hacia abajo para cambiar una posición vertical del molde 11, aunque se puede utilizar cualquier otra forma de accionador lineal u otro accionador además o en sustitución. Además, aunque el transportador de moldes 13 de la FIG. 1 se muestra unido a un lado superior, inferior y lateral del molde 11, el transportador de molde 13 puede incluir cualquier estructura adecuada para acoplarse o soportar cualquier parte del molde 11 de una manera que facilite el movimiento del molde 11.

La traslación del molde 11 puede cambiar la altura entre el molde 11 y una parte del conducto (p. ej., artesa 20) que suministra metal fundido 19 en relación con el molde 11. En muchos casos, el punto de consigna de nivel de metal (p. ej., el punto de consigna de nivel de metal 412 en la FIG. 4) y/o el nivel de metal real o detectado (p. ej., el nivel de metal real 410 en la FIG. 4) se calculan en relación con el molde 11 (FIG. 1). Por lo tanto, por ejemplo, subir el molde 11 mientras una oleada de metal fundido fluye hacia el molde 11 puede hacer que el nivel de metal fundido en el molde 11 permanezca estable (por ejemplo, aproximadamente en la misma posición con respecto al molde 11) como resultado de la subida de nivel del molde 11 y del metal fundido juntos en relación con un marco de referencia absoluto.

Se puede implementar cualquier técnica adecuada para tener en cuenta los efectos que el movimiento del molde 11 puede tener sobre otros valores. Por ejemplo, si el sensor de nivel de metal 50 no se monta directamente en el molde 11 o no se sitúa para moverse según el movimiento del molde 11, el nivel de metal en relación con el molde 11 puede calcularse tomando la distancia al metal fundido que es detectada por dicho sensor y que se ajusta a partir de ese valor detectado en función de la información sobre la cantidad de movimiento del molde 11 (p. ej., información enviada o recibida del transportador de molde 13 o algún otro elemento capaz de detectar el movimiento del molde 11) para obtener un valor agregado o total del nivel de metal con respecto al molde 11. Alternativamente, si el sensor de nivel de metal 50 incluye un sensor de flotador u otra variedad de sensor montado directamente en el molde 11 o situado de otro modo para moverse según el movimiento del molde 11, puede ser innecesarios o simplificarse en gran medida cálculos de intervención para obtener el nivel de metal real en relación con el molde 11 o muy simplificado.

En la práctica, en diversos casos, subir el molde 11 en o alrededor de un tiempo de transición puede reducir o eliminar el sobrellenado. Por ejemplo, con respecto al tiempo de transición T1 en la FIG. 4, a medida que el requisito de caudal cambia en forma de una caída desde un requisito de caudal más alto en la Fase 1 a un requisito de caudal más bajo en la Fase 2, se puede introducir un exceso de metal fundido por encima y más allá de la cantidad necesaria para el requisito de caudal más bajo en la Fase 2. Mientras que dicho exceso de metal fundido podría convertirse en exceso si el molde 11 no se moviera (p. ej., como en la FIG. 3 inmediatamente después del inicio de T1), subir el molde 11 en cambio puede provocar que el exceso de metal fundido funcione para llenar el espacio recién expuesto por la subida del molde 11. Dicho de otro modo, subir el molde 11 puede proporcionar espacio adicional para que lo ocupe el exceso de metal fundido, de modo que el nivel de metal fundido con respecto al molde 11 fluctúe menos que si el exceso de metal fundido se introdujera sin subir el molde 11. Por ejemplo, subir el molde 11 en o cerca del tiempo de transición T1 puede provocar un resultado como el que se muestra en la FIG. 4 (en la que el nivel de metal real 410 permanece bastante cerca del punto de consigna de nivel de metal 412) en lugar de un resultado como en la FIG. 3 (en el que un sobrellenado pronunciado es reconocible cuando el nivel de metal real 310 abulta sustancialmente por encima del punto de consigna de nivel de metal 312 después de T1).

En diversos escenarios, el sobrellenado asociado con un tiempo de transición se puede mitigar subiendo el molde 11 sin realizar también una bajada posterior relacionada del molde 11. Por ejemplo, el molde 11 que se sube puede tener en cuenta el exceso de metal fundido debido a una caída en el requisito de caudal de una fase a la siguiente, de modo que la operación constante con el requisito de caudal más bajo puede continuar con el molde 11 en el nivel subido.

En la práctica, en diversos casos, bajar el molde 11 en o alrededor de un tiempo de transición puede reducir o eliminar el infrallenado. Por ejemplo, con respecto al tiempo de transición T3 en la FIG. 4, a medida que el requisito de caudal cambia en forma de un aumento desde un requisito de caudal más bajo en la Fase 3 a un requisito de caudal más alto en la Fase 4, se puede introducir un suministro insuficiente de metal fundido que no es suficiente para satisfacer una cantidad necesaria para el requisito de caudal más alto en la Fase 4. Mientras que tal falta de metal fundido podría volverse un infrallenado si el molde 11 no se moviera (p. ej., como en la FIG. 3 inmediatamente después del inicio de T3), bajar el molde 11 puede, en cambio, reducir una cantidad de espacio que aún no está ocupado por el metal dentro del molde 11 y permite que la cantidad relativamente más pequeña de metal fundido llene adecuadamente el espacio restante que se ha vuelto más pequeño al bajar el molde 11. Dicho de otro modo, bajar el molde 11 puede reducir la cantidad de espacio que debe ocupar la cantidad de metal fundido de tamaño insuficiente para que el nivel de metal fundido en relación con el molde 11 fluctúe menos que si se introdujera la cantidad de metal fundido de tamaño insuficiente sin bajar el molde 11. Por ejemplo, bajar el molde 11 en o cerca del tiempo de transición T3 puede provocar un resultado como el que se muestra en la FIG. 4 (en la que el nivel de metal real 410 permanece bastante cerca del punto de consigna de nivel de metal 412) en lugar de un resultado como en la FIG. 3 (en el que un infrallenado pronunciado es reconocible cuando el nivel de metal real 310 abulta sustancialmente por debajo del punto de consigna de nivel de metal 312 después de T3).

En diversos escenarios, el infrallenado asociado con un tiempo de transición se puede mitigar bajando el molde 11 sin realizar también una subida posterior relacionada del molde 11. Por ejemplo, el molde 11 que se baja puede tener en cuenta la cantidad de metal fundido de tamaño insuficiente debido a un aumento en el requisito de caudal de una fase a la siguiente, de modo que la operación constante con el requisito de caudal más alto puede continuar con el molde 11 en el nivel bajado.

En algunos aspectos, la receta de colada predeterminada se puede utilizar de manera predictiva para informar los parámetros de traslación del molde 11 para mitigar el sobrellenado o el infrallenado. Por ejemplo, se puede determinar una tasa o cantidad de traslación del molde 11 para mitigar el infrallenado o el sobrellenado en función de un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase. Como ejemplo ilustrativo, esto puede incluir determinar un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase, y luego usar ese valor de diferencia para determinar un volumen previsto de un exceso de metal fundido esperado debido a la transición, luego determinar una altura correspondiente que proporcionará ese volumen en función de otros factores, como el área de superficie de una sección transversal del molde y/o la velocidad de colada, y luego usar esa altura para informar una cantidad de traslación. Una velocidad de traslación puede basarse en la velocidad de colada, los requisitos de caudal u otros factores.

En algunos aspectos, los parámetros de traslación del molde 11 para mitigar el sobrellenado o el infrallenado pueden determinarse sin depender directamente de la receta de colada predeterminada de manera predictiva. Por ejemplo, en algunos aspectos, se determina una tasa o cantidad de traslación del molde 11 en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal. Como ejemplo ilustrativo, se podría utilizar un controlador PID de bucle cerrado para recibir entradas en forma de punto de consigna de nivel de metal y nivel de metal real (por ejemplo, desde el sensor de nivel de metal 50) y responder proporcionando órdenes respectivas al transportador de molde 13 para trasladar (por ejemplo, subir o bajar) el molde 11 para mantener el nivel de metal fundido en relación con el molde 11. Dicho de otro modo, el molde 11 puede moverse o trasladarse en respuesta al nivel de metal fundido detectado en el molde 11 de modo que el nivel de metal fundido se mantenga dentro de un cierto intervalo relativo al molde 11. En un ejemplo ilustrativo, mientras ocurría el sobrellenado, el molde se movería hacia arriba según el control PID, luego, cuando el sobrellenado alcanzara su punto máximo, el molde bajaría según el control PID, todo lo cual ocurriría mientras el pasador controlaba el flujo según su control PID.

En otra técnica alternativa, se puede alterar una velocidad de colada para mitigar el sobrellenado o el infrallenado que podría ocurrir de otro modo. Esto puede implicar cambiar la velocidad de movimiento del bloque inferior 12 u otra estructura para soportar un lingote 15 formado por el metal fundido 19 suministrado al molde 11. La tasa se puede cambiar en o cerca de un tiempo o punto de transición en la receta de colada. En muchos escenarios, un ajuste relativamente pequeño de la velocidad de colada con respecto a la transición puede ser efectivo para mitigar el sobrellenado o el infrallenado. Como ejemplo ilustrativo, un cambio de tasa tan bajo como entre el 5 % y el 50 % en una transición en relación con una fase contigua puede mitigar el sobrellenado o el infrallenado en una variedad de escenarios, aunque se pueden usar otros valores, incluidos valores más grandes o más pequeños y/o valores intermedios.

La alteración de la velocidad de colada en relación con un tiempo de transición se puede lograr mediante el uso de componentes adecuados. Por ejemplo, con referencia nuevamente a la FIG. 1, se puede usar cualquier mecanismo adecuado para bajar el bloque inferior 12 a una velocidad controlada que se puede variar según las particularidades de un proceso de colada dado. La tasa asociada con la velocidad de colada puede corresponder a una tasa a la que el bloque inferior 12 se mueve hacia abajo desde el conducto (por ejemplo, la artesa 20) que suministra metal fundido 19 en relación con el molde 11.

En la práctica, en diversos casos, aumentar la velocidad de colada en o alrededor de un tiempo de transición puede reducir o eliminar el sobrellenado. Por ejemplo, con respecto al tiempo de transición T1 en la FIG. 4, a medida que el requisito de caudal cambia en forma de una caída desde un requisito de caudal más alto en la Fase 1 a un requisito de caudal más bajo en la Fase 2, se puede introducir un exceso de metal fundido por encima y más allá de la cantidad necesaria para el requisito de caudal más bajo en la Fase 2. Mientras que dicho exceso de metal fundido podría sobrellenarse si la velocidad de colada no se aumentara en o alrededor del tiempo de transición (por ejemplo, como en la FIG. 3 inmediatamente después del inicio de T1), aumentar la velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición (por ejemplo, para exceder la velocidad de colada de la primera fase y/o la velocidad de colada de la segunda fase) puede provocar que el exceso de metal fundido funcione para llenar el espacio recién expuesto como resultado de que el bloque inferior 12 se mueve a un ritmo más rápido. Dicho de otra manera, el aumento de la velocidad de colada en el tiempo de transición o alrededor del mismo puede proporcionar espacio adicional para que lo ocupe el exceso de metal fundido, de modo que el nivel de metal fundido en relación con el molde 11 fluctúe menos que si el exceso de metal fundido se introdujera sin aumentar la velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición. Por ejemplo, aumentar la velocidad de colada en o cerca del tiempo de transición T1 puede provocar un resultado como el que se muestra en la FIG. 4 (en la que el nivel de metal real 410 permanece bastante cerca del punto de consigna de nivel de metal 412) en lugar de un resultado como en la FIG. 3 (en el que un sobrellenado pronunciado es reconocible cuando el nivel de metal real 310 abulta sustancialmente sobre del punto de consigna de nivel de metal 312 después de T1).

En diversos escenarios, el aumento de la velocidad de colada en o cerca del tiempo de transición puede equilibrarse con una disminución posterior relacionada de la velocidad de colada. Por ejemplo, después de que la velocidad de colada haya subido en el tiempo de transición o cerca de él, la velocidad de colada puede reducirse posteriormente para converger con una velocidad de colada dictada por la receta de colada. En un ejemplo ilustrativo, la velocidad de colada puede disminuirse linealmente desde el nivel aumentado del tiempo de transición hasta el punto de consigna de la receta. Tal rampa se puede realizar en una rampa adecuadamente suave para permitir que se implemente el control automático (por ejemplo, a través de un controlador PID) para mantener el nivel de metal fundido en el molde sin sobrellenado.

En la práctica, en diversos casos, disminuir la velocidad de colada en o alrededor de un tiempo de transición puede reducir o eliminar el infrallenado. Por ejemplo, con respecto al tiempo de transición ^t 3 en la FIG. 4, a medida que el requisito de caudal cambia en forma de un aumento de un requisito de caudal más bajo en la Fase 3 a un requisito de caudal más alto en la Fase 4, se puede introducir un suministro insuficiente de metal fundido que no es suficiente para satisfacer una cantidad necesaria para el requerimiento de caudal más alto en la Fase 4. Mientras que tal falta de metal fundido podría volverse infrallenado si la velocidad de colada no se redujera en o alrededor del tiempo de transición (p. ej., como en la FIG. 3 inmediatamente después del inicio de T3), la disminución la velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición (por ejemplo, para ser menor que la velocidad de colada de la tercera fase y/o la velocidad de colada de la cuarta fase) puede, en cambio, reducir una velocidad a la que una cantidad de espacio que aún no está ocupado por el metal dentro del molde 11 crece y permite que la cantidad relativamente menor de metal fundido llene adecuadamente ese espacio restante que se ha hecho crecer más lentamente por la reducción en la velocidad de colada en o alrededor de la transición. Dicho de otra manera, la reducción de la velocidad de colada en o alrededor de la transición puede reducir la cantidad de espacio que debe ocupar la cantidad de metal fundido de tamaño insuficiente para que el nivel de metal fundido en relación con el molde 11 fluctúe menos que si la cantidad de metal fundido de tamaño insuficiente se introdujo sin disminuir la velocidad de colada en o alrededor de la transición. Por ejemplo, disminuir la velocidad de colada en o cerca del tiempo de transición T3 puede provocar un resultado como el que se muestra en la FIG. 4 (en la que el nivel de metal real 410 permanece bastante cerca del punto de consigna de nivel de metal 412) en lugar de un resultado como en la FIG. 3 (en el que un infrallenado pronunciado es reconocible cuando el nivel de metal real 310 abulta sustancialmente por debajo del punto de consigna de nivel de metal 312 después de T3).

En diversos escenarios, la disminución de la velocidad de colada en o cerca del tiempo de transición puede equilibrarse con un aumento posterior relacionado de la velocidad de colada. Por ejemplo, después de que la velocidad de colada haya sido bajado o reducido en el tiempo de transición o cerca de él, la velocidad de colada puede reducirse o aumentarse posteriormente para converger con una velocidad de colada dictada por la receta de colada. En un ejemplo ilustrativo, la velocidad de colada puede incrementarse linealmente desde el nivel disminuido del tiempo de transición hasta el punto de consigna de la receta. Tal rampa se puede realizar en una rampa adecuadamente suave para permitir que se implemente el control automático (por ejemplo, a través de un controlador PID) para mantener el nivel de metal fundido en el molde sin infrallenado.

En algunos aspectos, la receta de colada predeterminada se puede utilizar de manera predictiva para informar los parámetros de alteración de la velocidad de colada para mitigar el sobrellenado o el infrallenado. Por ejemplo, se puede determinar cantidad de alteración de la velocidad de colada para mitigar el infrallenado o el sobrellenado en función de un valor de diferencia entre un primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase. Como ejemplo ilustrativo, esto puede incluir determinar un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase, y luego usar ese valor de diferencia para determinar un volumen previsto de un exceso de metal fundido esperado debido a la transición, luego determinar una altura correspondiente que proporcionará ese volumen en función de otros factores como el área de superficie de una sección transversal del molde y/o la velocidad de colada, y luego usar esa altura para informar una tasa y duración de cambio de la velocidad de colada para lograr tal volumen para acomodar el exceso de metal fundido. En un ejemplo ilustrativo de implementación, se puede predecir una velocidad de colada adecuada para mitigar el sobrellenado o el infrallenado, introducidos como un cambio repentino en la velocidad de colada en un momento adecuado, y seguido de una progresión lenta hacia la velocidad de colada normal durante un período de tiempo para permitir que un algoritmo PID de posición de pasador rastree una velocidad del nivel de metal.

En algunos aspectos, los parámetros de alteración de la velocidad de colada para mitigar el infrallenado o el sobrellenado pueden determinarse sin depender directamente de la receta de colada predeterminada de manera predictiva. Por ejemplo, en algunos aspectos, se determina una alteración de la velocidad de colada en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal. Como ejemplo ilustrativo, se podría usar un controlador PID para recibir una entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal y nivel de metal real (por ejemplo, desde el sensor de nivel de metal 50) y responder proporcionando órdenes respectivas para ajustar la velocidad de colada del bloque inferior para mantener el nivel de metal fundido en relación con el molde 11. Dicho de otro modo, la velocidad de colada puede alterarse en respuesta al nivel de metal fundido detectado en el molde 11 de modo que el nivel de metal fundido se mantenga dentro de un cierto intervalo relativo al molde 11.

Aunque las FIGS. 3-4 se han discutido como representativas de diversos ejemplos con respecto a las técnicas que implican alterar la velocidad de colada (por ejemplo, de un bloque inferior 12) y/o mover un molde 11 para mitigar el sobrellenado o el defecto, estas figuras están relacionadas con un ejemplo de una receta de colada y no son necesariamente representativas de otros ejemplos determinados. Un proceso se describe más generalmente con respecto a la FIG. 6.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo que ilustra otro método 600 de control de suministro de nivel de metal según diversos ejemplos. Diversas operaciones en el método 600 pueden realizarse por el controlador 52 y/u otros elementos descritos anteriormente.

Diversas acciones del método 600 pueden ser similares a las acciones descritas en el método 500 y, como tal, dicha descripción no se repetirá. Por ejemplo, en 610 y 620, el método 600 puede incluir acciones similares a las descritas anteriormente con respecto a las acciones 510 y 520 en el método 500.

En 630, el método 600 incluye proporcionar una señal de orden de primera fase para la primera fase. Por ejemplo, la señal de orden de primera fase puede diferir de las señales de orden posteriores proporcionadas para otras fases o transiciones. En algunos ejemplos, la señal de orden de primera fase puede proporcionar el control automático de la posición de pasador (u otro ajuste de otro dispositivo de control de flujo) y/o el control automático de otros elementos del aparato para producir un lingote colado. En algunos ejemplos, la señal de orden de primera fase puede proporcionar un control automático en la primera fase en función del punto de consigna de nivel de metal y el nivel de metal detectado. Esto puede corresponder a controlar la posición de pasador según un PID u otro algoritmo. En algunos ejemplos, la acción descrita anteriormente en 530 puede ser un ejemplo de la acción en 630.

En 640, el método 600 incluye proporcionar una señal de orden de transición. La señal de orden de transición puede diferir de la señal de orden de primera fase para reducir o eliminar el sobrellenado o el infrallenado relacionado con una transición entre fases que tienen diferentes requisitos de flujo. La señal de orden de transición puede tener el efecto de una o más de las acciones indicadas en 650, 660 o 670. Por ejemplo, en algunos escenarios, la señal de orden de transición puede provocar solo una de las tres acciones indicadas en 650, 660 y 670, mientras que en otros escenarios, la señal de orden de transición puede provocar las tres o alguna otra subcombinación de las tres acciones indicadas en 650, 660 y 670.

Como primera opción indicada en 650 en la FIG. 6, la señal de orden de transición puede provocar el movimiento de un dispositivo de control de flujo hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución. Por ejemplo, esto puede corresponder a las acciones descritas anteriormente con respecto a las técnicas que implican la sustitución de la posición de pasador, que pueden incluir, entre otras, las acciones 540 y 550.

Como segunda opción indicada en 660 en la FIG. 6, la señal de orden de transición puede provocar la traslación de un molde. La traslación del molde puede cambiar la altura entre el molde y un conducto que entrega metal fundido al molde. Como ejemplo no limitativo, la señal de orden de transición en 660 puede controlar el transportador de molde 13 de la FIG. 1. En algunos ejemplos, la traslación del molde puede hacer que el molde se mueva hacia arriba, para reducir el sobrellenado que, de lo contrario, podría ocurrir como resultado de la transición entre las fases primera y segunda que tienen diferentes demandas de flujo. En algunos ejemplos, la traslación del molde puede hacer que el molde se mueva hacia abajo, como para reducir el infrallenado que de otro modo podría ocurrir como resultado de la transición entre las fases primera y segunda que tienen diferentes demandas de flujo. Se puede determinar una tasa o cantidad de la traslación en función de cualquier criterio adecuado. Por ejemplo, la tasa o cantidad de traslación puede basarse en un valor de diferencia entre los respectivos caudales proyectados de las fases primeras y segunda. Adicional o alternativamente, la tasa o cantidad de traslación puede basarse en un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

Como tercera opción indicada en 670 en la FIG. 6, la señal de orden de transición puede provocar la alteración de la velocidad de colada. La alteración de la velocidad de colada puede cambiar la velocidad a la que se mueve un bloque inferior u otra estructura de soporte con respecto al molde y/o con respecto a un conducto que entrega metal fundido al molde. Como ejemplo no limitativo, la señal de orden de transición en 670 puede controlar la velocidad a la que el bloque inferior 12 de la FIG. 1 se mueve. En algunos ejemplos, la alteración de la velocidad de colada puede provocar un aumento temporal en la velocidad de colada, como para reducir el sobrellenado que de otro modo podría ocurrir como resultado de la transición entre las fases primera y segunda que tienen diferentes demandas de flujo. En algunos ejemplos, la alteración de la velocidad de colada puede provocar una disminución temporal en la velocidad de colada, como para reducir el infrallenado que de otro modo podría ocurrir como resultado de la transición entre las fases primera y segunda que tienen diferentes demandas de flujo. La magnitud del cambio de la velocidad de colada (y/o la aceleración a la que se implementa el cambio) puede determinarse en función de cualquier criterio adecuado. Por ejemplo, la magnitud y/o la aceleración para el cambio de la velocidad de colada pueden basarse en un valor de diferencia entre los respectivos caudales proyectados de las fases primera y segunda. Adicional o alternativamente, la magnitud y/o la aceleración para el cambio de la velocidad de colada pueden basarse en un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal. En diversos ejemplos, alterar la velocidad de colada también incluye implementar un retorno o convergencia hacia una velocidad de colada constante o de referencia de una receta de colada después del cambio temporal en la velocidad de colada. Por ejemplo, luego de un aumento temporal en la velocidad de colada, la velocidad de colada puede sufrir una disminución posterior para reanudar la velocidad de colada de referencia, o luego de una disminución temporal en la velocidad de colada, la velocidad de colada puede sufrir un aumento posterior para reanudar la velocidad de colada de referencia. La convergencia puede implementarse de cualquier forma, incluyendo, pero sin limitación a esto, un cambio en rampa lineal desde la velocidad de colada alterada hasta la velocidad de colada de referencia.

En 680, el método 600 incluye proporcionar una señal de orden de segunda fase para la segunda fase. En algunos ejemplos, la señal de orden de segunda fase puede proporcionar el control automático de la posición de pasador (u otro ajuste de otro dispositivo de control de flujo) y/o el control automático de otros elementos del aparato para producir un lingote colado. En algunos ejemplos, la señal de orden de segunda fase puede proporcionar un control automático en la segunda fase en función del punto de consigna de nivel de metal y el nivel de metal detectado. Esto puede corresponder a controlar la posición de pasador según un PID u otro algoritmo. En algunos ejemplos, la acción descrita anteriormente en 560 puede ser un ejemplo de la acción en 680. En general, la acción en 680 puede corresponder a un control en curso después de una señal de orden de transición intermedia implementada para mitigar el sobrellenado o el infrallenado que de otro modo podría ocurrir o ser más prominente como resultado de la transición entre fases que tienen diferentes demandas de flujo. En algunos ejemplos, la señal de orden de transición puede interrumpir el control en curso durante un breve período de tiempo, como menos de 0,5 segundos o un solo escaneo del sistema, aunque en algunos otros ejemplos, la señal de orden de transición puede interrumpir o complementar el control en curso por periodos de tiempo más prolongados.

Los siguientes ejemplos servirán para ilustrar adicionalmente la presente invención sin constituir, al mismo tiempo, ninguna limitación de la misma. Por el contrario, puede recurrirse a diversas realizaciones, modificaciones y equivalentes de la misma que, después de leer la descripción en esta memoria, pueden sugerirse a los expertos en la técnica sin apartarse del espíritu de la invención.

Tal como se usa más adelante, cualquier referencia a una serie de ejemplos se entenderá como una referencia a cada uno de esos ejemplos de manera disyuntiva (por ejemplo “Ejemplos 1-4” se entenderá como “Ejemplos 1, 2, 3 o 4”).

El ejemplo 1A (que puede incorporar características de cualquiera de los otros ejemplos en esta memoria) es un método para suministrar metal fundido en un proceso de colada, que comprende: proporcionar un aparato de molde, comprendiendo el aparato de molde: un molde; un conducto configurado para suministrar el metal fundido al molde, el conducto ocluido de manera controlable por un pasador de control; un posicionador acoplado al pasador de control; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador acoplado con el posicionador y el sensor de nivel; proporcionando una entrada al controlador en forma de un punto de consigna de nivel de metal que es variable con el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un punto de transición y una segunda fase, en donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y en donde el punto de transición corresponde a un punto en el tiempo en el que finaliza la primera fase y comienza la segunda fase; proporcionar una entrada al controlador desde el sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado; para la primera fase, proporcionar desde el controlador al posicionador una primera señal de orden de salida de posición de pasador que es variable en el tiempo e incluye una primera posición de pasador variable determinada en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal para controlar automáticamente el pasador de control durante la primera fase para modular el flujo o el caudal del metal fundido a través del conducto de tal manera que el nivel de metal fundido en el molde permanezca en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal; determinar un valor de posición de pasador de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; proporcionar desde el controlador al posicionador el valor de la posición de pasador de sustitución en lugar de la primera posición variable del pasador en el punto de transición; y para la segunda fase, proporcionar desde el controlador al posicionador una segunda señal de orden de salida de posición de pasador que es variable con el tiempo e incluye una segunda posición de pasador variable determinada en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal para controlar automáticamente el pasador de control durante la segunda fase.

El ejemplo 2A es el método según la reivindicación 1A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde determinar el valor de posición de pasador de sustitución en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo proyectado de la segunda fase comprende además: determinar, por parte del controlador, una diferencia porcentual entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y determinar el valor de posición de pasador de sustitución modificando la primera posición variable de pasador en o cerca de un final de la primera fase por la diferencia porcentual determinada entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 3A es el método según la reivindicación 1A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y en done proporcionar desde el controlador al posicionador el valor de posición de pasador de sustitución para la primera posición de pasador variable en el punto de transición mitiga el sobrellenado.

El ejemplo 4A es el método según la reivindicación 1A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y en done proporcionar desde el controlador al posicionador el valor de posición de pasador de sustitución para la primera posición de pasador variable en el punto de transición mitiga el infrallenado.

El ejemplo 5A es el método según la reivindicación 1A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el control automático en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal se interrumpe durante menos de 0,5 segundos para proporcionar el valor de posición de pasador de sustitución en el punto de transición.

El ejemplo 6A es el método según la reivindicación 1A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) que incluye un algoritmo PID para controlar el nivel del metal fundido en el molde en una colada de aluminio, el controlador configurado para aceptar o determinar al menos un punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 7A (que puede incorporar características de cualquiera de los otros ejemplos en esta memoria) es un aparato de molde para colar metal, que comprende: un molde; un conducto configurado para suministrar metal fundido al molde, el conducto ocluido de manera controlable por un dispositivo de control de flujo; un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador acoplado con el posicionador y el sensor de nivel, comprendiendo el controlador un procesador adaptado para ejecutar código almacenado en un medio no transitorio legible por ordenador en una memoria del controlador, estando el controlador programado por el código para: aceptar o determinar una entrada en forma de un punto de consigna de nivel de metal que es variable en el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, en donde la primera fase tiene una primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y en donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre el final de la primera fase y el comienzo de la segunda fase; aceptar la entrada del sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado; proporcionar al posicionador una primera señal de orden que controle automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal de metal fundido a través del conducto en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal de manera que el nivel de metal fundido en el molde permanece en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal; proporcionar al posicionador una señal de orden de transición que mueve el dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y proporcionar al posicionador una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 8A es el aparato según la reivindicación 7A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 9A es el aparato según la reivindicación 8A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase comprende: determinar, por parte del controlador, un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución modificando una posición de dispositivo de control de flujo en o cerca del final de la primera fase según una relación lineal con el valor de la diferencia.

El ejemplo 10A es el aparato según la reivindicación 7A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 11A es el aparato según la reivindicación 7A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 12A es el aparato según la reivindicación 7A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el tiempo de transición se define en función de un único programa de exploración.

El ejemplo 13A es el aparato según la reivindicación 7A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) que incluye un algoritmo PID para la colada del metal.

El ejemplo 14A (que puede incorporar características de cualquiera de los otros ejemplos en esta memoria) es un método para entregar metal fundido en un proceso de colada, que comprende: aceptar o determinar, por un controlador, una entrada en forma de un punto de consigna de nivel de metal que es variable en el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, en donde la primera fase tiene una primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y en donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre el final de la primera fase y el comienzo de la segunda fase; aceptar, por el controlador, la entrada en forma de nivel de metal detectado desde un sensor de nivel acoplado con el controlador y configurado para detectar un nivel de metal fundido en un molde; proporcionar una primera señal de orden desde el controlador a un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo que ocluye de manera controlada un conducto configurado para suministrar el metal fundido al molde, la primera señal de orden se configura para controlar automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal del metal fundido a través del conducto en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal de manera que el nivel de metal fundido en el molde permanece en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal; proporcionar desde el controlador al posicionador una señal de orden de transición que mueve el dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y proporcionar desde el controlador al posicionador una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 15A es el método según la reivindicación 14A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), que comprende además determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 16A es el método según la reivindicación 15A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase comprende: determinar un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución modificando una posición de dispositivo de control de flujo en o cerca del final de la primera fase según una relación lineal con el valor de la diferencia.

El ejemplo 17A es el método según la reivindicación 14A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 18A es el método según la reivindicación 14A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 19A es el método según la reivindicación 14A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el tiempo de transición es al menos uno de: definido en función de un único programa de exploración; o menos de 0,5 segundos.

El ejemplo 20A es el método según la reivindicación 14A (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) que incluye un algoritmo PID para la colada del metal fundido.

El ejemplo 1B (que puede incorporar características de cualquiera de los otros ejemplos de esta memoria) es un aparato para colar metal, comprendiendo el aparato: un molde; un conducto configurado para suministrar metal fundido al molde, el conducto ocluido de manera controlable por un dispositivo de control de flujo; un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo; un sensor de nivel configurado para detectar un nivel del metal fundido en el molde; y un controlador que comprende un procesador adaptado para ejecutar un código almacenado en un medio no transitorio legible por ordenador en una memoria del controlador, el controlador se programa por el código para: aceptar o determinar la entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal que es variable en el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, en donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y en donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre el final de la primera fase y el comienzo de la segunda fase; aceptar la entrada del sensor de nivel en forma de nivel de metal detectado; y proporcionar una señal de orden de transición configurada para lograr el objetivo de reducir o eliminar una cantidad de sobrellenado o infrallenado relacionada con el tiempo de transición, la señal de orden de transición configurada para lograr el objetivo al provocar al menos uno de: (A) movimiento del flujo dispositivo de control en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; (B) traslación del molde para cambiar la altura entre el molde y el conducto; o (C) alteración de una velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición para que difiera durante la segunda fase.

El ejemplo 2B es el aparato según la reivindicación 1B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo provocando (A), (B) y (C).

El ejemplo 3B es el aparato según la reivindicación 1B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo provocando (A) sin también provocar (B) y sin también provocar (C).

El ejemplo 4B es el aparato según la reivindicación 1B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo provocando (B) sin también provocar (A) y sin también provocar (C).

El ejemplo 5B es el aparato según la reivindicación 1B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo provocando (C) sin también provocar (A) y sin también provocar (B).

El ejemplo 6B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B o 3B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador se programa por el código para además: proporcionar al posicionador, una primera señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal de metal fundido a través del conducto en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal de manera que el nivel de metal fundido en el molde permanece en un intervalo de nivel de metal fundido que se aproxima al punto de consigna de nivel de metal; en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A) para provocar el movimiento del dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y proporcionar al posicionador una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase en función del nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 7B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 3B o 6B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A), en donde el controlador se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 8B es el aparato según la reivindicación 7B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el controlador se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase comprende: determinar, por parte del controlador, un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución modificando una posición de dispositivo de control de flujo en o cerca del final de la primera fase según una relación lineal con el valor de la diferencia.

El ejemplo 9B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 3B, 6B, 7B u 8B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A), en donde el controlador es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) que incluye un algoritmo PID para la colada del metal.

El ejemplo 10B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B o 4B, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde el aparato comprende además uno o más accionadores acoplados con el molde y configurados para al menos uno de subir o bajar el molde con respecto al conducto.

El ejemplo 11B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 4B o 10B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde la traslación del molde comprende subir el molde para reducir la altura entre el molde y el conducto para mitigar el sobrellenado.

El ejemplo 12B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 4B, 10B o 11B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde se determina una tasa o cantidad de traslación del molde en función de un valor de diferencia entre la primer caudal proyectado de la primera fase y la segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 13B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 4B, 10B o 11B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde se determina una tasa o cantidad de traslación del molde en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 14B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B o 5B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde el aparato comprende además un bloque inferior configurado para (i) movimiento hacia abajo desde el conducto y (ii) para soportar un lingote formado por el metal fundido suministrado al molde, en donde la velocidad de colada comprende una velocidad a la que el bloque inferior se mueve hacia abajo desde el conducto.

El ejemplo 15B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 5B o 14B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la alteración de una velocidad de colada durante el tiempo de transición comprende hacer que la velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición sea mayor que durante la segunda fase para mitigar el sobrellenado.

El ejemplo 16B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 5B, 14B o 15B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la cantidad de alteración de la velocidad de colada se determina en función de un valor de diferencia entre la primer caudal proyectado de la primera fase y la segundo caudal proyectado de la segunda fase.

El ejemplo 17B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B, 2B, 5B, 14B o 15B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la cantidad de alteración de la velocidad de colada se determina en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

El ejemplo 18B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B-17B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y en donde la señal de orden de transición mitiga el sobrellenado, en donde el sobrellenado corresponde al nivel de metal detectado que supera el punto de consigna de nivel de metal en un valor umbral.

El ejemplo 19B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1 B-17B (o cualquiera de los ejemplos anteriores o posteriores), en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y en donde la señal de orden de transición mitiga el infrallenado, en donde el infrallenado corresponde al nivel de metal detectado que se encuentra por debajo del punto de consigna de nivel de metal en un valor umbral.

El ejemplo 20B es el aparato según cualquiera de los ejemplos 1B-19B (o cualquiera de los ejemplos anteriores), en donde el tiempo de transición es al menos uno de: definido en función de un único programa de exploración; o menos de 0,5 segundos.

Los aspectos descritos anteriormente son simplemente posibles ejemplos de implementaciones, simplemente establecidos para una comprensión clara de los principios de la presente divulgación. Pueden realizarse muchas variaciones y modificaciones a los ejemplos descritos anteriormente sin alejarse sustancialmente del espíritu y los principios de la presente divulgación. Todas estas modificaciones y variaciones se incluyen en esta memoria dentro del alcance de la presente divulgación, y todas las posibles reivindicaciones de aspectos individuales o combinaciones de elementos o etapas están destinadas a ser respaldadas por la presente divulgación. Además, aunque en esta memoria, así como en las reivindicaciones que siguen, se emplean términos específicos, estos solo se utilizan en un sentido genérico y descriptivo y no a los efectos de limitar la invención descrita ni las siguientes reivindicaciones.

Se debe interpretar que el uso de los términos "un", "uno", "una" y "el" y "la" y referentes similares en el contexto de la descripción de la invención (especialmente en el contexto de las siguientes reivindicaciones) incluye tanto el singular como el plural, salvo que se indique lo contrario en esta memoria o que el contexto lo contradiga claramente. Se debe considerar que las expresiones "que comprende", "que tiene", "que incluye" y "que contiene" son expresiones abiertas (es decir, que significan "que incluye, pero sin limitación a esto"), a menos que se indique lo contrario. El término "conectado" debe interpretarse como parcial o totalmente contenido dentro, adjunto o unido, incluso si hay algo intermedio. Se pretende que la mención de intervalos de valores en esta memoria sirva solamente como un método abreviado para referirse individualmente a cada valor independiente comprendido en el intervalo, a menos que se indique lo contrario en esta memoria, y cada valor separado se incorpora a la memoria descriptiva como si se mencionara individualmente en esta memoria. Todos los métodos descritos en esta memoria se pueden realizar en cualquier orden adecuado a menos que se indique lo contrario en esta memoria o que se contradiga de otro modo claramente por el contexto. Se pretende que el uso de todos y cada uno de los ejemplos o las expresiones ilustrativas (por ej., "tal como") que se proporcionan en esta memoria para iluminar mejor realizaciones de la invención y no presente una limitación al alcance de la invención a menos que se reivindique lo contrario. No se debe interpretar ninguna expresión de la memoria descriptiva como indicación de que algún elemento no reivindicado sea esencial para la puesta en práctica de la invención.

En esta memoria de se describen realizaciones preferidas de esta invención, incluyendo el mejor modo conocido por los inventores para llevar a cabo la invención. Las variaciones de esas realizaciones preferidas pueden volverse evidentes para los expertos en la técnica al leer la descripción que antecede. Los inventores esperan que los expertos empleen las variaciones que sean apropiadas y pretenden que la invención sea llevada a la práctica de otras maneras aparte de las descritas específicamente en esta memoria. Por consiguiente, esta invención incluye todas las modificaciones y equivalentes de la materia de asunto descrita en las reivindicaciones adjuntas a la presente, como lo permita la legislación aplicable. Además, cualquier combinación de los elementos descritos anteriormente en todas sus posibles variaciones está incluida en la invención a menos que se indique lo contrario en esta memoria o de otro modo se contradiga claramente por el contexto.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (10) para colar metal, comprendiendo el aparato:

un molde (11);

un conducto configurado para suministrar metal fundido (19) al molde (11), el conducto ocluido de manera controlable por un dispositivo de control de flujo;

un posicionador acoplado al dispositivo de control de flujo;

un sensor de nivel (50) configurado para detectar un nivel (310, 410) del metal fundido (19) en el molde (11); y un controlador (52, 210) que comprende un procesador (212) adaptado para ejecutar código almacenado en un medio no transitorio legible por ordenador en una memoria (218) del controlador (52, 210), caracterizado porque el controlador (52, 210) es programado por el código para:

aceptar o determinar una entrada en forma de punto de consigna de nivel de metal (312, 412) que es variable con el tiempo según una receta de colada que tiene al menos una primera fase, un tiempo de transición y una segunda fase, en donde la primera fase tiene un primer caudal proyectado que difiere de un segundo caudal proyectado de la segunda fase, y en donde el tiempo de transición corresponde a un tiempo entre un final de la primera fase y un comienzo de la segunda fase (510, 610);

aceptar la entrada del sensor de nivel (50) en forma de un nivel de metal detectado (560, 620); y proporcionar una señal de orden de transición configurada para lograr el objetivo de reducir o eliminar una cantidad de infrallenado o sobrellenado relacionada con el tiempo de transición (640), la señal de orden de transición configurada para lograr el objetivo al provocar al menos uno de:

(A) movimiento del dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia una posición de dispositivo de control de flujo de sustitución (650) determinada en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase;

(B) traslación del molde (660) para cambiar la altura entre el molde y el conducto usando un transportador de molde (13) acoplado con el molde (11) y capaz de subir o bajar el molde (11); o

(C) alteración de una velocidad de colada (670) en o alrededor del tiempo de transición para diferir durante la segunda fase.

2. El aparato (10) según la reivindicación 1, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar (A), (B) y (C).

3. El aparato (10) según la reivindicación 1, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar (A) sin provocar también (B) y sin provocar también (C).

4. El aparato (10) según la reivindicación 1, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar (B) sin provocar también (A) y sin provocar también (C).

5. El aparato (10) según la reivindicación 1, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar (C) sin provocar también (A) y sin provocar también (B).

6. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, en donde el controlador (52, 210) se programa por el código para además:

proporcionar al posicionador, una primera señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la primera fase para modular el flujo o el caudal de metal fundido (19) a través del conducto en función del nivel de metal detectado (310, 410) y el punto de consigna de nivel de metal (312, 412) tal que el nivel (310, 410) del metal fundido (19) en el molde (11) permanece en un intervalo de nivel de metal fundido que es aproximadamente el punto de consigna de nivel de metal (312, 412);

en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A) para provocar el movimiento del dispositivo de control de flujo en el tiempo de transición hacia la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución determinada en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y

proporcionar al posicionador una segunda señal de orden que controla automáticamente el dispositivo de control de flujo durante la segunda fase según el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal (312, 412).

7. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1,2, 3 o 6, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A), en donde el controlador (52, 210) se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de una diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase y en particular,

en donde el controlador (52, 210) se programa por el código para determinar además la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución en función de la diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase comprende:

determinar, por el controlador (52, 210), un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y

determinar la posición de dispositivo de control de flujo de sustitución al modificar la posición de dispositivo de control de flujo en o cerca del final de la primera fase según una relación lineal con el valor de la diferencia y/o,

en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (A), en donde el controlador (52, 210) es un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) que incluye un algoritmo PID para la fundición del metal.

8. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 4, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde el aparato comprende además uno o más accionadores acoplados con el molde (11) y configurados para al menos uno de subir o bajar el molde (11) con respecto al conducto.

9. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1,2, 4 u 8, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en el que la traslación del molde (11) comprende elevar el molde (11) para reducir la altura entre el molde (11) y el conducto para mitigar el sobrellenado.

10. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 4, 8 o 9, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde una tasa o cantidad de traslación del molde (11) se determina en función de un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase o,

en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (B), en donde se determina una tasa o cantidad de traslación del molde (11) en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado (310, 410) y el punto de consigna de nivel de metal (312, 412).

11. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 5, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde el aparato (10) comprende además un bloque inferior (12) configurado para (i) moverse hacia abajo desde el conducto y (ii) para soportar un lingote formado por el metal fundido (19) suministrado al molde (11), en donde la velocidad de colada comprende una tasa a la que el bloque inferior (12) se mueve hacia abajo desde el conducto.

12. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 5 u 11, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la alteración de la velocidad de colada durante el tiempo de transición comprende hacer que la velocidad de colada en o alrededor del tiempo de transición sea mayor que durante la segunda fase para mitigar el sobrellenado.

13. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 5, 11 o 12, en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la cantidad de alteración de la velocidad de colada se determina en función de un valor de diferencia entre el primer caudal proyectado de la primera fase y el segundo caudal proyectado de la segunda fase o,

en donde la señal de orden de transición se configura para lograr el objetivo al provocar al menos (C), en donde la cantidad de alteración de la velocidad de colada se determina en función de un valor de diferencia entre el nivel de metal detectado y el punto de consigna de nivel de metal.

14. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es mayor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y

en donde la señal de orden de transición mitiga el sobrellenado, en donde el sobrellenado corresponde al nivel de metal detectado que excede el punto de consigna de nivel de metal en un valor de umbral o,

en donde el primer caudal proyectado de la primera fase es menor que el segundo caudal proyectado de la segunda fase; y

en donde la señal de orden de transición mitiga el infrallenado, en donde el infrallenado corresponde al nivel de metal detectado que se encuentra por debajo del punto de consigna de nivel de metal en un valor de umbral.

15. El aparato (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en donde el tiempo de transición es al menos uno de:

definido en función de un único programa de exploración; o

menos de 0,5 segundos.