ES2980400T3 - Método de colada y aparato de colada para colada con enfriamiento directo - Google Patents

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Abstract

Un método para fundir productos de fundición longitudinales (90) que comprende: fundir productos de fundición longitudinales (90) de manera semicontinua utilizando un aparato de fundición de corriente continua (10) que tiene un molde (30), en donde el molde (30) tiene aberturas superiores (31) e inferiores (32) y está configurado para solidificar al menos parcialmente el metal fundido que se introduce en el molde (30) a través de la abertura superior (31) y para sacar el producto de fundición (90) a través de la abertura inferior (32), registrar una imagen térmica del producto de fundición (90) que se saca a través de la abertura inferior (32), determinar al menos tres rangos de temperatura no superpuestos que comprenden un primer rango de temperatura, un segundo rango de temperatura y un tercer rango de temperatura, determinar una temperatura pico en la imagen térmica; comparar la temperatura pico con los al menos tres rangos de temperatura; y a.) cuando la temperatura pico está comprendida en el primer rango de temperatura, colar el producto fundido (90), b.) cuando la temperatura pico está comprendida en el segundo rango de temperatura, mostrar una información indicativa de un requisito de mantenimiento del aparato de colada (10) y llevar a cabo el mantenimiento del aparato de colada (10) después de que se haya colado el producto fundido (90) y antes de que se lleve a cabo una operación de colada posterior, c.) cuando la temperatura pico está comprendida en el tercer rango de temperatura, abortar la colada del producto fundido actualmente fundido (90) y mostrar una información indicativa de un apagado de emergencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de colada y aparato de colada para colada con enfriamiento directo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato y a un método para la colada eficiente de productos de colada longitudinal tales como lingotes de laminación o lingotes de extrusión o material de forjado.
Técnica antecedente
La colada de productos de colada longitudinal se lleva a cabo usando un aparato de colada con enfriamiento directo (ED). Tal aparato de colada con ED comprende un molde que está configurado para solidificar, al menos parcialmente, el metal fundido que se introduce en el molde a través de una abertura superior. El metal fundido solidificado, al menos parcialmente, que corresponde al producto de colada, sale del molde a través de una abertura inferior y está soportado por un bloque de arranque que puede moverse verticalmente. El producto de colada longitudinal se produce suministrando continuamente metal fundido al molde mientras el bloque de arranque que soporta el producto de colada producido a partir del metal fundido se mueve verticalmente hacia abajo. Un producto de colada puede tener, por ejemplo, una longitud de 1 a 5 metros, aunque el producto de colada puede tener cualquier longitud. Después de colar un producto de colada, se interrumpe el flujo de metal fundido al molde, se retira el producto de colada del bloque de arranque, y el bloque de arranque se mueve verticalmente hacia arriba para cerrar la abertura inferior del molde. Partiendo de esta configuración, se puede colar el siguiente producto de colada. Como cada producto de colada se cuela individualmente de una manera continua de estado estacionario y puesto que se producen interrupciones entre el colado de los subsiguientes productos de colada, el proceso se denomina "proceso de colada semicontinua". A continuación, también se denominará "colada con ED" o "colada".
La solicitud de Estados Unidos No. 2002/0033246 A1 describe un sistema de enfriamiento para equipo de colada semicontinua con ED para colar de metal, en particular colar lingotes de aluminio. El equipo de colada semicontinua con ED comprende uno o más enfriadores dispuestos en una estructura de bastidor con una caja de distribución de agua integrada, enfriamiento(s) que comprende(n) una cámara de molde rodeada por elementos de pared permeables para el suministro de aceite y/o gas y está(n) abierta(s) en la parte superior con una abertura para el suministro de metal fundido y, al inicio de cada operación de colada, el enfriamiento(s) está(n) cerrado(s) en la parte inferior por medio de un soporte móvil. El metal se enfría en dos etapas, por enfriamiento primario en la cámara del molde y por enfriamiento secundario mediante el enfriamiento directo con agua inmediatamente debajo del área de enfriamiento primario.
Una losa o losa de laminación es un producto de colada que se usa posteriormente en un proceso de laminación para, por ejemplo, producir una hoja o chapa metálica y similares y que puede tener una sección transversal rectangular. Un lingote de extrusión es un producto de colada que se usa posteriormente para la extrusión y puede tener una sección transversal circular. Sin embargo, los productos de colada que pueden producirse mediante colada continua no se limitan a su posterior uso para laminación o extrusión, sino que también pueden usarse para forjado u otros métodos de conformado.
Un problema común durante la colada con ED es un fenómeno conocido como "fugas". Se produce una fuga cuando el metal fundido se derrama fuera de la abertura inferior del molde de manera incontrolada y no deseada. Una fuga puede poner al personal en riesgo y también podría dañar permanentemente el aparato de colada y causar tiempo de inactividad de la producción. La Figura 1 muestra una imagen de luz visible de una fuga en un aparato de colada con ED mientras se está colando un producto de colada que está destinado a tener una sección transversal circular. Hasta ahora, las razones y mecanismos que conducen a una fuga no se han establecido completamente.
El documento WO 97/16273 A1 se refiere al problema de las fugas durante la colada con ED. El documento WO 97/16273 A1 describe un detector de fugas para detectar fugas en la colada con ED de metales fundidos, que incluye un medio de detección para detectar la presencia de metal fundido en una superficie exterior de un material de colada. Si se detecta una fuga, el medio de detección envía una señal a una alarma para activar una acción correctora apropiada.
El documento JP 2002028764 A describe un método de observación y un dispositivo para predecir la rotura mediante observación continua de una temperatura superficial y una característica superficial de una losa extraída de un molde, en una colada continua de acero. La temperatura superficial y/o la característica superficial de la losa extraída del molde se observan continuamente con una cámara CCD equipada con una lente de relé que tiene un orificio de pasador en la parte de punta y la rotura se produce peculiarmente detectando una anomalía en la temperatura superficial detectada y/o en la característica superficial.
Este dispositivo está constituido por un monitor de imagen que presenta una señal de vídeo que muestra la característica superficial de la losa separada de la señal de vídeo obtenida con la cámara CCD dispuesta justo debajo del molde, un procesador de imagen que convierte una señal de luminancia para medir la temperatura superficial separada de la señal de vídeo obtenida con la cámara CCD anterior en una imagen de temperatura, un monitor de imagen que presenta una imagen de temperatura y un dispositivo de grabación de imagen para grabar continuamente al introducir la imagen de temperatura.
El documento US 2009/008059 A1 describe un horno de colada continua para producir lingotes metálicos que incluye un sello fundido que evita que la atmósfera externa entre en la cámara de fusión. Un conjunto de sellado de arranque permite que se forme un sello inicial para evitar que entre atmósfera externa en la cámara de fusión antes de la formación del sello fundido.
Como las fugas pueden poner en riesgo al personal y también podrían dañar permanentemente el aparato de colada y causar tiempo de inactividad de la producción, existe el deseo de evitar, o al menos reducir, el riesgo de fugas durante la colada con ED.
Breve descripción de la invención
Es un objeto de la presente invención permitir un proceso de colada semicontinua más eficiente. También es un objeto de la presente invención evitar, o al menos reducir, el riesgo de fugas durante la colada continua con ED. Para resolver estos y otros objetos, la presente invención proporciona un método para colar productos de colada longitudinal que comprende: colar productos de colada longitudinal de una manera semicontinua usando un aparato de colada con ED que tiene un molde, donde el molde tiene aberturas superior e inferior y está configurado para solidificar al menos parcialmente metal fundido, siendo el metal aluminio fundido o aleación de aluminio fundido, que se introduce en el molde a través de la abertura superior y para extraer el producto de colada a través de la abertura inferior, registrar una imagen térmica del producto de colada que se extrae a través de la abertura inferior, determinar (definir) al menos tres intervalos de temperatura no superpuestos que comprenden un primer intervalo de temperatura, un segundo intervalo de temperatura y un tercer intervalo de temperatura, determinar una temperatura máxima en la imagen térmica; comparar la temperatura máxima con los al menos tres intervalos de temperatura; y a.) cuando la temperatura máxima está comprendida en el primer intervalo de temperatura, colar el producto de colada, b.) cuando la temperatura máxima está comprendida en el segundo intervalo de temperatura, mostrar una información indicativa de mantenimiento requerido del aparato de colada y llevar a cabo el mantenimiento del aparato de colada después de que se cuele el producto de colada y antes de que se lleve a cabo una operación de colada subsiguiente, c.) cuando la temperatura máxima está comprendida en el tercer intervalo de temperatura, interrumpir la colada del producto de colada actual y mostrar una información indicativa de una parada de emergencia. Donde el primer intervalo de temperatura comprende temperaturas de hasta, pero sin incluir, 70 °C, el segundo intervalo de temperatura comprende temperaturas entre 70 °C y 90 °C, y el tercer intervalo de temperatura comprende temperaturas mayores que, y sin incluir, 90 °C.
De acuerdo con formas de realización del método, la interrupción puede llevarse a cabo automáticamente (por ejemplo, usando una unidad de control electrónico). De acuerdo con formas de realización del método de acuerdo con la invención, la interrupción puede llevarse a cabo por un operador (es decir, por una persona) basándose en la visualización de la información indicativa de una parada de emergencia. De acuerdo con formas de realización, la invención proporciona un aparato para llevar a cabo el método descrito en el presente documento.
De acuerdo con formas de realización del método, el metal fundido se solidifica al menos parcialmente retirando calor de la cavidad del molde en una camisa de enfriamiento que hace circular un medio de enfriamiento.
De acuerdo con formas de realización del método, el producto de colada se solidifica adicionalmente mediante enfriamiento directo con agua inmediatamente debajo de la camisa (34) de enfriamiento o en la abertura (32) inferior del molde.
De acuerdo con un aspecto adicional, la invención proporciona un aparato de colada para colada por enfriamiento directo semicontinuo de productos de colada longitudinal que comprende un molde que tiene una cavidad de molde y una abertura superior y una abertura inferior que están en comunicación de fluido con la cavidad de molde, donde el molde está configurado para solidificar al menos parcialmente metal fundido, siendo el metal es aluminio fundido o aleación de aluminio fundido, que se suministra en la cavidad de molde, un sistema de suministro de metal para suministrar selectivamente metal fundido desde un depósito en la cavidad de molde a través de la abertura superior, un bloque de arranque que está configurado de manera que se puede mover verticalmente entre una posición alta en la que cierra la abertura inferior del molde y una posición baja, y donde se produce un producto de colada moviendo verticalmente el bloque de arranque desde la posición alta a la posición baja mientras se suministra metal fundido en la cavidad de molde, una cámara térmica, que está configurada para registrar una imagen térmica del producto de colada mientras el bloque de arranque se mueve desde la posición alta a la posición baja, un sistema de control electrónico que está configurado para determinar una temperatura máxima en la imagen térmica y comparar la temperatura máxima determinada con al menos un primer intervalo de temperatura predefinido, un segundo intervalo de temperatura predefinido y un tercer intervalo de temperatura predefinido, para controlar el suministro de metal a través del sistema de suministro de metal y para controlar un movimiento vertical del bloque de arranque, un sistema de salida de información para emitir una información, donde el sistema de control electrónico está configurado para controlar el sistema de suministro de metal y el bloque de arranque para producir un producto moldeado cuando la temperatura máxima está comprendida en el primer intervalo de temperatura predefinido, donde el sistema de control electrónico está configurado para controlar el sistema de suministro de metal y el bloque de arranque para producir un producto moldeado y controlar el sistema de salida de información para emitir una información que indica que el mantenimiento del aparato de moldeado es necesario cuando la temperatura máxima está comprendida en el segundo intervalo de temperatura predefinido, en donde el sistema de control electrónico está configurado para controlar el sistema de suministro de metal para detener el suministro de metal fundido desde el depósito a la cavidad de molde para interrumpir la colada del producto de colada, cuando la temperatura máxima está comprendida en el tercer intervalo de temperatura predefinido.
De acuerdo con formas de realización de la invención, el primer intervalo de temperatura predefinido comprende temperaturas hasta, pero sin incluir, 70°C.
De acuerdo con formas de realización de la invención, el segundo intervalo de temperatura predefinido comprende temperaturas entre 70 °C y 90 °C.
De acuerdo con formas de realización de la invención, el tercer intervalo de temperatura predefinido comprende temperaturas mayores que y que no incluyen 90 °C.
De acuerdo con formas de realización de la invención, la cámara térmica está dispuesta debajo de la abertura inferior del molde para registrar una imagen térmica del producto de colada al menos en el área inmediatamente debajo de la abertura inferior del molde.
De acuerdo con formas de realización de la invención, el molde comprende una camisa de enfriamiento para hacer circular un camisa de enfriamiento.
De acuerdo con formas de realización de la invención, el aparato de colada comprende enfriamiento secundario mediante enfriamiento directo con agua del producto de colada después de la formación de una piel solidificada sobre el metal fundido.
Como se conoce generalmente en el campo técnico, el aparato de colada con ED puede comprender más de un molde, para fundir más de un producto de colada simultáneamente, por ejemplo, como se ilustra en el documento US 2002/0033246 A1. Debe entenderse que el método y el aparato de colada de la presente invención incluyen aparatos de colada con ED que tienen más de un molde, por lo tanto, debe entenderse que el término "molde" usado en el presente documento incluye la forma plural de "moldes". Además, debe entenderse que más de una cámara térmica o dispositivo de formación de imágenes térmicas pueden disponerse para registrar imágenes térmicas del producto de colada, especialmente cuando el aparato de colada con ED comprende más de un molde para producir más de un producto de colada simultáneamente. Por tanto, el término "cámara térmica" y "dispositivo de formación de imágenes térmicas" deben interpretarse para que incluyan la forma plural de los términos.
Breve descripción de la invención Figuras Figuras: Figuras
La Fig. 1 muestra una fuga en un aparato de colada con ED durante la colada de un producto de colada.
La Fig. 2 muestra una vista esquemática de un aparato de colada con ED de acuerdo con formas de realización de la invención para llevar a cabo el método de acuerdo con la invención.
La Fig. 3 muestra una imagen térmica de un producto de colada poco antes de que se produzca una fuga.
Descripción detallada
Con referencia a la Fig. 2, un aparato de colada 10 con ED de acuerdo con formas de realización de la invención comprende un molde 30.
El molde 30 tiene una abertura superior 31 y una abertura inferior 32 y una cavidad 33 de molde que está en comunicación de fluido con las aberturas superior e inferior 31,32. El molde 30 puede comprender además una camisa 34 de enfriamiento para hacer circular un medio de enfriamiento tal como agua. La camisa 34 de enfriamiento puede servir para eliminar calor de la cavidad 33 de molde mediante conducción de calor desde la cavidad de molde al camisa de enfriamiento que transporta calor lejos, por ejemplo, a un intercambiador de calor (no mostrado). Como es generalmente conocido en la técnica, el metal fundido se enfría en dos etapas, por enfriamiento primario en la cavidad del molde para formar una capa solidificada exterior sobre el metal fundido, por ejemplo, por una camisa 34 de enfriamiento tal como se ilustra en la Fig. 2, y enfriamiento secundario por enfriamiento directo, por ejemplo, enfriamiento directo con agua, inmediatamente debajo del área de enfriamiento primario, no mostrada en la Fig. 2. El enfriamiento directo, por ejemplo, enfriamiento directo con agua, puede disponerse inmediatamente debajo de la camisa de enfriamiento, y/o en el área de la abertura inferior (32) del molde donde el producto de colada sale del molde.
El aparato de colada 10 comprende además un bloque de arranque 50. El bloque de arranque 50 está dispuesto de manera que sea capaz de abrir o cerrar selectivamente la abertura inferior 32 del molde 30 mediante un movimiento vertical del bloque de arranque 50. El bloque de arranque 50 está dispuesto debajo de la abertura inferior 32 y puede moverse verticalmente para cerrar la abertura inferior 32 (cuando está en su posición más superior) y para abrir la abertura inferior 32, (cuando se mueve verticalmente hacia abajo). La flecha doble en la Fig. 2 indica la movilidad vertical del bloque de arranque 50.
El aparato de colada 10 con ED comprende además un sistema 70 de suministro de metal configurado para suministrar metal líquido, siendo el metal aluminio fundido o aleación de aluminio fundido, desde un depósito, tal como un horno o crisol de colada, a la cavidad 33 de molde a través de la abertura superior 31 del molde 30. El sistema 70 de suministro de metal puede comprender medios 75 para detener el flujo de metal en la cavidad 33 de molde. Los medios 75 para detener el flujo de metal pueden implementarse, por ejemplo, a modo de una válvula, por ejemplo, una válvula de compuerta o de dique o como una combinación de abertura-tapón, proporcionada en un conducto que conecta el depósito y la cavidad 33 de molde como se muestra en la Fig. 2. Los medios 75 también pueden implementarse de otras maneras, por ejemplo, a través de un campo electromagnético que contrarreste el flujo de metal líquido al interior del molde 33, o similares.
Una operación de colada que usa el aparato de colada 10 se lleva a cabo como sigue. En el estado inicial, el bloque de arranque está en la posición superior para cerrar la abertura inferior 32 del molde 30. A continuación, se introduce metal líquido en la cavidad 33 de molde a través del sistema 70 de suministro de metal. El metal líquido se solidifica al menos parcialmente mediante una transferencia de calor desde el metal al molde 30, por ejemplo, la camisa 34 de enfriamiento del mismo, formando una capa externa solidificada sobre el metal fundido. Al mismo tiempo, el bloque de arranque 50 se mueve verticalmente hacia abajo mientras que el metal líquido es suministrado continuamente a la cavidad 33 de molde a través del sistema 70 de suministro de metal. De esta manera, se produce un producto de colada 90 longitudinal de manera continua. Cuando finaliza la colada del producto de colada 90, se interrumpe el suministro de metal líquido a la cavidad 33 de molde y se detiene el movimiento vertical del bloque de arranque 50. A continuación, el producto de colada 90 se retira del bloque de arranque 50. El bloque de arranque 50 vacío se mueve entonces verticalmente hacia arriba para cerrar la abertura inferior 32 del molde 30 y llevar el aparato de colada 10 al estado inicial de nuevo. A partir de este estado, puede colarse el siguiente producto de colada 90. Con respecto a la terminología, la colada de un producto de colada 90 se denomina "colada continua", ya que la colada se lleva a cabo de manera estable ("equilibrio dinámico") mientras que la colada posterior de varios productos de colada 90 se denomina "colada semicontinua" o similar, ya que hay una discontinuidad entre la colada de productos de colada 90 subsiguientes cuando el bloque de arranque 50 se mueve hacia arriba a la posición superior.
Los autores de la presente invención han descubierto y confirmado mediante experimentos que el fenómeno de fuga está relacionado con un aumento de temperatura en la superficie del producto de colada 90 que sale de la abertura inferior 32 del molde 30. Los autores de la presente invención también han encontrado las causas de un aumento de temperatura en la superficie de un producto de colada 90 y presentan un método y un aparato para colar que permite una colada eficiente sin o al menos con un riesgo reducido de fugas y lesiones y daños relacionados.
Por consiguiente, el aparato de colada 10 con ED comprende además un dispositivo de formación de imágenes térmicas o cámara térmica 80 que está configurado para grabar una imagen térmica (o un vídeo de visión térmica) del producto de colada 90 durante la colada. Una imagen térmica grabada por la cámara térmica 80 puede ser, por ejemplo, una imagen de píxeles dispuestos en una matriz (por ejemplo, 320 columnas y 240 filas o 1920 columnas y 1080 filas), donde un valor de cada píxel corresponde a la radiación térmica que incide en la cámara térmica 80 en la ubicación correspondiente. El valor de un píxel corresponde a la temperatura del objeto grabado. Para registrar la imagen térmica, la cámara térmica 80 puede comprender, por ejemplo, un detector<c>C<d>. Un ejemplo de una cámara térmica 80 que puede usarse de acuerdo con la presente invención es, por ejemplo, la cámara FLIR GF309 obtenible de FLIR Systems, Wilsonville, Oregón, Estados Unidos. Sin embargo, también se pueden utilizar otras cámaras térmicas disponibles comercialmente como cámara térmica 80 de acuerdo con la invención. La cámara térmica 80 está dispuesta de manera que registra una imagen térmica del producto de colada 90 que sale de la abertura inferior 32 del molde 30. Por tanto, el dispositivo de formación de imágenes térmicas o cámara térmica 80 debe estar dispuesto debajo de la abertura inferior del molde 32. Un ejemplo de una imagen térmica grabada usando una cámara térmica 80 según la invención se muestra en la Fig. 3. Las áreas más brillantes representan temperaturas más altas en comparación con las áreas más oscuras. En la práctica, la imagen térmica puede tener colores que indiquen diferentes temperaturas.
La cámara térmica 80 está conectada a o comprende un sistema 100 de control electrónico. El sistema 100 de control electrónico puede ser un ordenador, tal como un ordenador compatible estándar. El sistema 100 de control electrónico puede controlar el funcionamiento completo del aparato de colada 10. El sistema 100 de control electrónico determina una temperatura máxima del producto de colada 90 que ha salido de la abertura inferior 32 durante una operación de colada a partir de la imagen térmica grabada por la cámara térmica 80. La temperatura máxima es correspondientemente la temperatura máxima registrada del producto de colada 90. El sistema 100 de control electrónico puede, de acuerdo con las formas de realización, estar conectado también al sistema 70 de suministro de metal, por ejemplo, el medio 75 para detener el suministro de metal del mismo. El sistema 100 de control electrónico está conectado a un sistema de salida de información (no mostrado), por ejemplo, una pantalla de ordenador que puede mostrar información, una lámpara de advertencia, una alarma de audio o similares. Para determinar la temperatura máxima, puede usarse cualquier algoritmo adecuado. Un algoritmo muy simple para determinar la temperatura máxima puede comprender la iteración sobre todas las filas y columnas de píxeles que forman la imagen térmica y comparar un valor actual con un valor anterior, y cuando el valor actual es mayor que el valor anterior, reemplazar el valor anterior con el valor actual. El valor final, cuando tuvo lugar la iteración en todas las filas y columnas, corresponde en este caso a la temperatura máxima. Sin embargo, dependiendo de las condiciones, también se pueden usar otros algoritmos.
El sistema 100 de control electrónico está configurado para ejecutar las siguientes acciones dependiendo de la temperatura máxima que determina el sistema 100 de control electrónico en base a la imagen térmica grabada por la cámara térmica 80. Cuando la temperatura máxima cae dentro de un primer intervalo de temperatura predefinido, no se realiza ninguna acción adicional, y la operación de colada se ejecuta de una manera semicontinua como se describió anteriormente. Cuando la temperatura máxima cae dentro de un segundo intervalo de temperatura predefinido, el proceso de colada para el producto de colada 90 actual se lleva a cabo normalmente, pero se envía una señal al sistema de salida de información que indica que es necesario el mantenimiento del aparato de colada 10. Cuando la temperatura máxima cae dentro del tercer intervalo de temperatura predefinido, se envía una señal correspondiente al sistema de salida de información y se interrumpe el proceso de colada que se está realizando actualmente, por ejemplo, automáticamente o por un operario, interrumpiendo el flujo de metal en la cavidad 33 de molde. El tercer intervalo de temperatura es mayor que el segundo intervalo de temperatura y el segundo intervalo de temperatura es mayor que el primer intervalo de temperatura, donde ninguno de los intervalos de temperatura se solapa. El primer intervalo de temperatura predefinido también se denomina intervalo de temperatura de funcionamiento normal, el segundo intervalo de temperatura predefinido también se denomina intervalo de temperatura de mantenimiento requerido y el tercer intervalo de temperatura predefinido también se denomina intervalo de temperatura de parada de emergencia. Mediante análisis y experimentación cuidadosos, los autores de la presente invención han descubierto que en el caso de la colada de aluminio o de aleación de aluminio (una aleación de aluminio como se describe en el presente documento es una aleación que comprende al menos el 70 % en peso de Al), pueden usarse los siguientes intervalos de temperatura predefinidos que usan una emisividad de 1 para la imagen térmica para una colada eficiente que evita de manera segura la fuga.
- Primer intervalo de temperatura: hasta 70 °C: funcionamiento normal
- Segundo intervalo de temperatura de 70 a 90 °C: mantenimiento requerido
- Tercer intervalo de temperatura: superior a 90 °C: temperatura de parada de emergencia
Sin embargo, las temperaturas pueden optimizarse y adaptarse de acuerdo con el aparato de colada 10 usado, los parámetros de colada, la aleación, la temperatura de colada de la instalación, las dimensiones de colada, etc. Pueden utilizarse datos empíricos y observaciones para determinar diferentes intervalos de temperatura adaptados a un aparato de colada específico, parámetros de colada, una aleación específica, dimensiones específicas, etc. Pueden llevarse a cabo ensayos para identificar temperaturas críticas donde existe un alto riesgo de fugas. El intervalo de temperatura de parada de emergencia predefinido debe establecerse por debajo de dichas temperaturas críticas, proporcionando un margen de seguridad suficiente. El intervalo de temperatura de mantenimiento requerido predefinido puede determinarse basándose, por ejemplo, en observaciones visuales de la superficie de los productos fundidos, posiblemente mientras se monitoriza la temperatura del producto de colada que se emite a través de la abertura inferior del molde. Una calidad superficial irregular y/o deficiente del producto de colada es un indicador de que se necesita el mantenimiento de la máquina de colada y/o el sistema de enfriamiento. Las temperaturas normales de funcionamiento proporcionan habitualmente una superficie de buena calidad del producto de colada.
Los autores de la invención han descubierto que el siguiente mantenimiento debe llevarse a cabo en el aparato de colada 10 cuando la temperatura máxima está en el intervalo de temperatura de mantenimiento requerido o en el intervalo de temperatura de parada de emergencia. En particular, se pueden llevar a cabo dos tipos de mantenimiento: a.) se debe garantizar que el suministro de medio de enfriamiento es suficiente, y b.) se debe garantizar que una pared del molde 30 que encierra la cavidad 33 de molde esté libre de contaminantes. Con respecto a a.), por ejemplo, el caudal puede estar limitado por la suciedad que se acumula en la camisa de enfriamiento del molde 30. Con respecto a b.), se ha encontrado que, frecuentemente, residuos metálicos u otra suciedad en la pared del molde 30 que rodea la cavidad 33 de molde dan como resultado puntos calientes en los productos de colada 90 que a su vez evolucionan a una fuga. Por consiguiente, la colada de acuerdo con la presente invención puede implicar retirar la suciedad de la camisa de enfriamiento y/o limpiar la pared del molde 30 cuando la temperatura máxima está en el segundo intervalo de temperatura o el tercer intervalo de temperatura.
El método y aparato de acuerdo con la presente invención tienen las ventajas sobre la técnica anterior de que pueden predecirse y evitarse fugas al tomar las acciones necesarias basadas en las imágenes térmicas grabadas. Por tanto, la presente invención permite un proceso de colada con ED semicontinuo más seguro y eficiente, reduciendo los riesgos de lesiones por personal y daños permanentes en el aparato de colada.
El experto en la materia se da cuenta de que la presente descripción no está limitada a las formas de realización preferidas descritas anteriormente. El experto en la materia se da cuenta además de que son posibles modificaciones y variaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas. Además, pueden entenderse y efectuarse por el experto en la materia de la descripción reivindicada variaciones a las formas de realización descritas, a partir de un estudio de los dibujos, la descripción y las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Método de colada de productos (90) de colada longitudinal que comprende:
colar productos de colada (90) longitudinal de manera semicontinua usando un aparato de colada (10) con enfriamiento directo (ED) que tiene un molde (30), donde el molde (30) tiene aberturas superior (31) e inferior (32) y está configurado para solidificar al menos parcialmente metal fundido, donde el metal es aluminio fundido o aleación de aluminio fundido, que se introduce en el molde (30) a través de la abertura superior (31) y para extraer el producto de colada (90) a través de la abertura inferior (32),
registrar una imagen térmica del producto de colada (90) que es extraído por la abertura inferior (32), determinar al menos tres intervalos de temperatura no superpuestos que comprenden un primer intervalo de temperatura, un segundo intervalo de temperatura y un tercer intervalo de temperatura,
determinar una temperatura máxima en la imagen térmica;
comparar la temperatura máxima con los al menos tres intervalos de temperatura; y
a. ) cuando la temperatura máxima está comprendida en el primer intervalo de temperatura, colar el producto de colada (90),
b. ) cuando la temperatura máxima está comprendida en el segundo intervalo de temperatura, mostrar una información indicativa de mantenimiento requerido del aparato de colada (10) y llevar a cabo el mantenimiento del aparato de colada (10) después de que se cuele el producto de colada (90) y antes de llevar a cabo una operación de colada subsiguiente,
c. ) cuando la temperatura máxima está comprendida en el tercer intervalo de temperatura, interrumpir la colada del producto (90) colado actual y mostrar una información indicativa de una parada de emergencia, donde el primer intervalo de temperatura comprende temperaturas hasta, pero sin incluir, 70 °C,
donde el segundo intervalo de temperatura comprende temperaturas entre 70 °C y 90 °C, y
donde el tercer intervalo de temperatura comprende temperaturas superiores a y sin incluir 90 °C.
2. Método según la reivindicación 1, donde la interrupción de la colada del producto de colada (90) actual comprende detener la entrada de metal fundido en el molde (30).
3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el metal fundido se solidifica al menos parcialmente retirando calor de la cavidad (33) de molde en una camisa (34) de enfriamiento que hace circular un medio de enfriamiento.
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el producto de colada se solidifica adicionalmente mediante enfriamiento directo con agua inmediatamente por debajo de la camisa (34) de enfriamiento o en el área de la abertura inferior (32) del molde.
5. Dispositivo de colada (10) para la colada continua con enfriamiento directo de productos de colada (90) longitudinal, estando configurado el dispositivo (10) para llevar a cabo el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende
un molde (30) que tiene una cavidad (33) de molde y una abertura superior (31) y una abertura inferior (32) que están en comunicación de fluido con la cavidad (33) de molde, donde el molde (30) está configurado para solidificar al menos parcialmente metal fundido, donde el metal es aluminio fundido o aleación de aluminio fundido, que es suministrado a la cavidad (33) de molde,
un sistema (70) de suministro de metal para suministrar selectivamente metal fundido desde un depósito a la cavidad (33) de molde a través de la abertura superior (31),
un bloque de arranque (50) que está configurado para poder moverse verticalmente entre una posición alta en la que cierra la abertura inferior (32) del molde (30) y una posición baja, y donde se produce un producto de colada (90) moviendo verticalmente el bloque de arranque (50) desde la posición alta a la posición baja mientras se suministra metal fundido a la cavidad (33) de molde,
una cámara térmica (80), que está configurada para registrar una imagen térmica del producto de colada (90) mientras el bloque de arranque (50) se mueve desde la posición alta a la posición baja,
un sistema (100) de control electrónico que está configurado para determinar una temperatura máxima en la imagen térmica y comparar la temperatura máxima determinada con al menos un primer intervalo de temperatura, un segundo intervalo de temperatura y un tercer intervalo de temperatura, para controlar el suministro de metal a través del sistema de suministro de metal y controlar un movimiento vertical del bloque de arranque (50), un sistema de salida de información para emitir una información,
donde el sistema (100) de control electrónico está configurado para controlar el sistema (70) de suministro de metal y el bloque de arranque (50) de manera que se produzca el producto de colada (90) cuando la temperatura máxima está comprendida en el primer intervalo de temperatura,
donde el sistema (100) de control electrónico está configurado para controlar el sistema (70) de suministro de metal y el bloque de arranque (50) para producir el producto moldeado (90) y controlar el sistema de salida de información para emitir una información que indica que es necesario el mantenimiento del aparato de colada (10) cuando la temperatura máxima está comprendida en el segundo intervalo de temperatura,
donde el sistema (100) de control electrónico está configurado para controlar el sistema (70) de suministro de metal para detener el suministro de metal fundido desde el depósito a la cavidad (33) de molde para interrumpir la colada del producto de colada (90), cuando la temperatura máxima está comprendida en el tercer intervalo de temperatura.
6. Aparato de colada (10) de acuerdo con la reivindicación 5, donde la cámara térmica está dispuesta debajo de la abertura inferior (32) del molde (30) para registrar una imagen térmica del producto de colada (90) al menos inmediatamente debajo de la abertura inferior (32) del molde (30).
7. Aparato de colada (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, donde el molde (30) comprende una camisa (34) de enfriamiento para hacer circular un medio de enfriamiento.
8. Aparato de colada (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, que comprende medios para el enfriamiento directo con agua del producto de colada inmediatamente debajo de la camisa de enfriamiento o en el área de la abertura inferior (32) del molde.
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