PL204970B1

PL204970B1 - Sposób odlewania ciągłego

Info

Publication number: PL204970B1
Application number: PL370797A
Authority: PL
Inventors: Kurt Etzelsdorfer; Gerald Hohenbichler; Christian Chimani; Gerhard F. Hubmer; Dietmar Auzinger
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen; Voest Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2010-02-26
Also published as: ES2268138T3; CN1974064A; CA2468319C; US20040216861A1; BR0214608A; JP2005509530A; US7044193B2; EP1448330A2; EP1448330B1; ZA200404193B; KR20040063162A; KR100945607B1; DE50207404D1; AU2002357956B2; CN1596163A; AU2002357956A1; WO2003045607A2; WO2003045607A3; CA2468319A1; ATE331577T1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób odlewania ciągłego cienkiej taśmy metalowej metodą dwuwalcową, w szczególności taśmy stalowej, korzystnie o grubości mniejszej niż 10 mm, w którym, po wytworzeniu roztopionej kąpieli, roztopiony metal odlewa się do szczeliny odlewniczej utworzonej przez dwa walce odlewnicze, odpowiadającej grubości taśmy metalowej, która ma być odlewana.

Sposoby tego rodzaju ujawniono w międzynarodowej publikacji WO 95/15233 oraz w europejskim opisie patentowym EP-B1 0813700, jak również w austriackim opisie patentowym AT-B 408198. Dwa pierwsze dokumenty dotyczą procedur regulacji dla odlewania metodą dwuwalcową, które opierają się na modelach procesu, lecz stale wykazują wady polegające na tym, że korekt można dokonywać dopiero wtedy, gdy regulowane parametry odchylą się od żądanych wartości rzeczywistych na tyle, że początkowo należy pogodzić się z mniejszymi lub większymi odchyleniami od żądanego stanu taśmy metalowej, na przykład pod względem grubości, struktury itp., nawet jeżeli później model procesu zostanie skorygowany tak, jak to ujawniono w europejskim opisie patentowym EP-B1 0813700.

Wynalazek ma na celu uniknięcie tych wad i trudności i stawia sobie za zadanie dostarczenie sposobu odlewania ciągłego opisanego na wstępie rodzaju, który to sposób odlewania umożliwia spełnienie danych wymagań jakościowych, w szczególności odpowiednio takich, jak utworzenie żądanej struktury metalu albo zagwarantowanie konkretnej geometrii taśmy metalowej, a mianowicie w przypadku metali o różnorodnych składach chemicznych, tzn. dla różnorodnych klas i jakości stali przewidzianych do odlewania.

W szczególnoś ci celem wynalazku jest uniknięcie, już od samego począ tku, wszelkich odchyleń jakości taśmy metalowej poprzez zapewnienie możliwości ingerencji w etapach wytwarzania, w których ma być osiągnięta rzeczywista wartość taśmy metalowej, a jakość nie jest jeszcze łatwo rozpoznawalna bądź też nie można jej bezpośrednio określić.

Według wynalazku, cel ten osiąga się dzięki temu, że w celu utworzenia konkretnej struktury w obrębie odlewanej taś my metalowej, odlewanie ciągłe prowadzi się stosując obliczenia w trybie bezpośrednim, w oparciu o model obliczeniowy opisujący tworzenie konkretnej struktury metalu, przy czym parametry procesu odlewania ciągłego wpływające na tworzenie struktury reguluje się w trybie bezpośrednim w sposób dynamiczny, tzn. wtedy, gdy ma miejsce odlewanie.

Korzystnie, w celu oddziaływania na geometrię taśmy metalowej, odlewanie ciągłe prowadzi się stosując obliczenia w trybie bezpośrednim, w oparciu o model obliczeniowy, opisujący tworzenie geometrii taśmy metalowej, przy czym parametry procesu odlewania ciągłego wpływające na geometrię reguluje się w trybie bezpośrednim w sposób dynamiczny tzn. wtedy, gdy ma miejsce odlewanie.

W procesie odlewania taśmy ważnym czynnikiem, odpowiednio krzepnięcia albo tworzenia struktury, jest struktura powierzchni walców odlewniczych. Struktura ta jest odtwarzana przez ciekły metal tylko do pewnego stopnia, tzn. odpowiednio do struktury powierzchni walców odlewniczych, przy czym w pewnych obszarach powierzchni zachodzi szybsze krzepnięcie, a w innych obszarach powierzchni zachodzi opóźnione krzepnięcie. Według wynalazku, korzystnie rejestruje się tworzenie struktury powierzchni walców odlewniczych, korzystnie w trybie bezpośrednim, oraz włącza się je do modelu obliczeniowego, biorąc pod uwagę wynikające z tego warunki krzepnięcia i segregacji, w szczególnoś ci podczas krzepnię cia pierwotnego.

W odniesieniu do krzepnię cia metalu na powierzchni walców odlewniczych, zasadnicze znaczenie ma kondycjonowanie tych powierzchni, na przykład poprzez oczyszczanie, natryskiwanie, powlekanie, w szczególności poprzez przepłukiwanie odpowiednio gazem albo mieszaniną gazów. Gaz ten, albo odpowiednio mieszaniny gazów, determinują wymianę ciepła odpowiednio pomiędzy roztopionym metalem albo zakrzepłym metalem i walcami odlewniczymi i tym samym, korzystniej powierzchnie walców odlewniczych powyżej roztopionej kąpieli przepłukuje się gazem albo mieszaniną gazów oraz rejestruje się skład chemiczny odpowiednio gazu albo mieszaniny gazów, jak również jego ilość i ewentualnie jego rozkład na długości walców odlewniczych, korzystnie rejestruje się w trybie bezpoś rednim, oraz włącza się je do modelu obliczeniowego, biorą c pod uwagę wynikają ce z tego warunki krzepnięcia i segregacji, w szczególności podczas krzepnięcia pierwotnego.

Według korzystnej postaci wynalazku, przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę przemian fazowych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metalowej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości

PL 204 970 B1 co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do gruboś ci.

Poprzez sprzężenie, według wynalazku, obliczania temperatury kęsa z modelem obliczeniowym obejmującym tworzenie konkretnej struktury metalu zależnej od czasu i temperatury, możliwa jest regulacja parametrów sposobu odlewania ciągłego wpływających na odlewania ciągłe, stosownie do chemicznego składu metalu, jak również do lokalnej historii termicznej kęsa. W ten sposób, w metalowej taśmie można selektywnie zapewniać żądaną strukturę w najszerszym znaczeniu (wielkość ziarna, tworzenie faz, wydzielenia).

Wykazano, że według wynalazku można zastosować równanie przewodnictwa cieplnego w znacznie uproszczonej postaci, przy czym wciąż zapewnia się wystarczająco dużą dokładność, równocześnie osiągając cel wynalazku. W charakterze uproszczonego równania przewodnictwa cieplnego wystarcza pierwsza zasada termodynamiki. Duże znaczenie ma określenie warunków brzegowych.

Korzystnie, do modelu obliczeniowego włącza się ciągły model przemian fazowych metalu, w szczególnoś ci wedł ug Avramiego.

W swej ogólnej postaci, równanie Avramiego opisuje wszystkie procesy przemian z kontrolowaną dyfuzją dla odpowiedniej temperatury, w warunkach izotermicznych. Uwzględniając to równanie w modelu obliczeniowym, podczas odlewania ciągłego stali można selektywnie regulować proporcje ferrytu, perlitu i bainitu, uwzględniając równocześnie czas przetrzymywania w konkretnej temperaturze.

Korzystnie, przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę wydzieleń podczas i/lub po zakrzepnięciu, w szczególności wydzieleń niemetalicznych i międzymetalicznych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metalowej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do grubości.

W ten sposób, korzystnie, do modelu obliczeniowego włącza się kinetykę wydzieleń w wyniku wolnej energii fazowej, tworzenie zarodków krystalizacji, zastosowanie głównych wielkości termodynamicznych, w szczególności energii Gibbsa, i wzrost zarodków według Zenera.

Do modelu obliczeniowego korzystnie włącza się również ilościowe zależności struktury według wykresów układów wieloskładnikowych, przykładowo według wykresu żelazo-węgiel.

Korzystnie, do modelu obliczeniowego włącza się parametry rozrostu ziarna i/lub parametry tworzenia ziarna, ewentualnie z uwzględnieniem rekrystalizacji metalu. W ten sposób w modelu obliczeniowym można uwzględnić dynamiczną i/lub opóźnioną rekrystalizację i/lub wtórną rekrystalizację, tzn. rekrystalizację zachodzącą w piecu w późniejszym etapie realizacji procesu.

Korzystnie, do modelu obliczeniowego, w charakterze parametru odlewania ciągłego wpływającego na tworzenie się struktury, włącza się jedno- albo wielostopniowe walcowanie na gorąco i/lub na zimno, mające miejsca podczas wyciągania taśmy metalowej, w wyniku czego podczas odlewania ciągłego ma miejsce także walcowanie cieplno-mechaniczne, na przykład walcowanie cieplnomechaniczne w wysokiej temperaturze, w temperaturze kęsa można uwzględniać wyższe AC3. Według wynalazku, za walcowanie uważa się zmniejszenie grubości zachodzące także po zwinięciu taśmy, jak również z zakresach niskiej temperatury (na przykład przy 200-300°C), które także można realizować w trybie bezpoś rednim, tzn. bez uprzedniego zwijania.

Ponadto, także do wyznaczania modelu obliczeniowego włącza się na stałe również stan mechaniczny, taki jak zachowanie się przy odkształceniu, poprzez rozwiązywanie dalszych równań modelu, w szczególności poprzez rozwiązywanie podstawowych równań mechaniki kontinuum dla lepkoelasto-plastycznego zachowania się materiału.

Korzystna postać charakteryzuje się tym, że strukturę określoną ilościowo reguluje się narzucając obliczone w trybie bezpośrednim odkształcenie taśmy, co prowadzi do rekrystalizacji struktury.

Ponadto do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne walców odlewniczych na roztopiony metal i na metal już zakrzepły, poprzez pozyskiwanie w trybie bezpośrednim danych chłodzenia walców odlewniczych.

PL 204 970 B1

Dodatkowa zaleta polega na tym, że do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne na taśmę metalową, takie jak chłodzenie i/lub nagrzewanie. W ten sposób różnice pomiędzy brzegiem i środkowym obszarem taśmy metalowej muszą być ewentualnie brane pod uwagę.

Korzystny wariant sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że do modelu obliczeniowego włącza się model procesu walcowania, korzystnie model procesu walcowania na gorąco, w wyniku czego model procesu walcowania obejmuje obliczanie siły walcowania i/lub przesunięcia walców dla walców profilowanych i/lub odkształcenia walców i/lub odkształceń przy zmianach geometrii walcowania pod wpływem ciepła.

Według wynalazku, parametry mechaniczne taśmy metalowej, takie jak umowna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie itp. włącza się za pomocą modelu obliczeniowego na stałe do obliczeń albo oblicza się je co najmniej na koniec procesu odlewania ciągłego tak, że w przypadku stwierdzenia odchylenia tych wcześ niej obliczonych wartoś ci od ustalonych wartości docelowych można w odpowiedni sposób wprowadzić korekty na tych etapach procesu wytwarzania, które w każdym przypadku są najodpowiedniejsze, tzn. odpowiednio podczas krzepnięcia i późniejszego oddziaływania cieplnego albo podczas późniejszego walcowania, rekrystalizacji.

W dalszym ciągu niniejszego zgłoszenia wynalazek zostanie wyjaśniony bardziej szczegółowo w odniesieniu do przykładowej postaci przedstawionej na rysunku, przy czym rysunek przestawia w sposób schematyczny urzą dzenie do odlewania cią g ł ego typu opisanego we wstę pie.

Krystalizator utworzony przez dwa walce odlewnicze 2 rozmieszczone równolegle względem siebie i obok siebie, służy do odlewania cienkiej taśmy 1, w szczególności taśmy stalowej o grubości 1-10 mm. Walce odlewnicze 2 tworzą szczelinę odlewniczą 3, tzw. „punkt styku, z którego taśma 1 wychodzi z krystalizatora. Powyżej szczeliny odlewniczej 3 jest utworzona przestrzeń 4, od góry osłonięta płytą osłonową 5 stanowiącą pokrywę, przy czym zadaniem tej przestrzeni jest przyjmowanie roztopionej kąpieli 6. Przez otwór 8 roztopiony metal 7 jest doprowadzany do pokrywy, przez którą rura zanurzeniowa wystaje do roztopionej kąpieli 6, poniżej poziomu 9 kąpieli. Walce odlewnicze 2 są wyposażone w wewnętrzne chłodzenie, nie pokazane. Obok walców odlewniczych 2 są umieszczone płyty boczne do uszczelnienia przestrzeni 4 przyjmującej roztopioną kąpiel 6.

Na powierzchniach 10 walców odlewniczych 2, w każdym przypadku tworzą się pasmowe powłoki, przy czym w szczelinie odlewniczej 3, tzn. w punkcie styku, te pasmowe powłoki zespalają się w taśmę 1. W celu uformowania w możliwie najlepszy sposób taśmy 1 mającej w przybliżeniu jednolitą grubość - korzystnie mającej niewielką wypukłość zgodną z normami - zasadnicze znaczenie ma zapewnienie w szczelinie odlewniczej 3 określonego rozkładu sił walcowania, na przykład w postaci prostokąta albo beczki.

W celu zachowania stałej struktury powierzchni walców odlewniczych, można zainstalować układ szczotkowy, którego szczotki można dopasować do powierzchni 10 walców odlewniczych 2.

Dla zapewniania jakości odlewanej taśmy stalowej 1 służy komputer 11, do którego wprowadza się dane maszyny, żądany format taśmy metalowej, dane materiałowe, takie jak skład chemiczny roztopionej stali, stan odlewania, temperaturę ciekłej stali w jakiej roztopiona stal wchodzi pomiędzy walce odlewnicze, jak również żądaną strukturę i ewentualnie odkształcenia taśmy stalowej, które mogą wystąpić na bieżąco albo także poza urządzeniem do odlewania ciągłego. Za pomocą metalurgicznego modelu obliczeniowego, obejmującego kinetykę przejść fazowych i kinetykę tworzenia zarodków krystalizacji oraz za pomocą cieplnego modelu obliczeniowego, umożliwiającego analizę temperatury dzięki rozwiązywaniu równania przewodnictwa cieplnego, komputer oblicza różnorodne parametry wpływające na jakość gorącej taśmy, takie jak oddziaływanie cieplne na roztopioną stal i/lub taśmę stalową, jak również wewnętrzne chłodzenie walców odlewniczych, dopływ gazu do walców odlewniczych, stopień odkształcenia klatki walcowniczej 12 usytuowanej w linii w przedstawionym przykładzie, jak również ewentualnie warunki zwijania dla bębna 13 itp.

Model obliczeniowy stosowany według wynalazku opiera się zasadniczo na modelu odlewania taśmy i modelu walcowania. Ten pierwszy obejmuje model walca odlewniczego, krzepnięcia, segregacji, struktury pierwotnej, przejść fazowych oraz wydzieleń. Model walcowania obejmuje model cieplno-fizyczny, przejść fazowych, walcowania na gorąco, wydzieleń, rekrystalizacji i wielkości ziarna, jak również model do przewidywania ilościowych parametrów mechanicznych.

Struktura powierzchni 10 walców odlewniczych ma decydujące znaczenie dla początkowego krzepnięcia na walcach odlewniczych 2. W ten sposób profil powierzchni walców odlewniczych 2 jest odtwarzany przez stal 7, jednak tylko do pewnego stopnia. Wskutek napięcia powierzchniowego ciekłej stali 7, „wgłębienia są często pokrywane mostkami, w których to „wgłębieniach pozostają uwięPL 204 970 B1 zione czynniki (na przykład gazy). Ponieważ gazy zmniejszają odprowadzanie ciepła z ciekłej stali 7 do walców odlewniczych 2, krzepnięcie zostaje opóźnione.

Do regulacji temperatury odpowiedniej dla procesu odlewania wykorzystuje się wzajemne oddziaływanie pomiędzy specjalnie utworzonymi powierzchniami 10 walców odlewniczych oraz różnorodnymi mieszaninami gazów. Czyniąc to należy dokładnie znać i opisać charakter powierzchni 10 walców odlewniczych. Dokonuje się tego mierząc powierzchnię walców odlewniczych w szeregu punktów (najlepiej szereg razy w kierunku osiowym, na przykład za pomocą wysokoczułej końcówki pomiarowej) po wykańczającej obróbce powierzchni. Uzyskane w ten sposób profile powierzchni filtruje się i klasyfikuje.

Dla każdej z tych klas przenikanie ciepła ocenia się w trybie off-line za pomocą symulacji przepływów i prób i w na tej podstawie każdej klasie powierzchni przypisuje się konkretny rozkład przepływów ciepła. Te rozkłady przepływu ciepła/temperatury przekazuje się do występujących w dalszym ciągu części programu.

Wstępne dopasowanie (całkowitych) przepływów ciepła można umożliwić regulując temperaturę walców odlewniczych. Z drugiej zaś strony, tę ostatnią determinuje materiał walców odlewniczych, temperatura wody chłodzącej oraz ilość wody chłodzącej.

Tak więc, pierwszy krok tego modelu obliczeniowego polega na opisaniu stanu powierzchni walca odlewniczego i na obliczeniu związanego z nim przenikania ciepła („wzgórki powierzchni, wypełnione gazem „zagłębienia, obszary przejściowe), oraz na klasyfikowaniu (rozmywaniu) ich, jak również na przenoszeniu odpowiednich temperatur.

W drugim kroku oblicza się krzepnięcie pierwotne dla różnych klas. W tym celu drogą empiryczną określono wstępnie krzepnięcie pierwotne (wzrost, orientację, długości dendrytów, odległości pomiędzy ramionami dendrytów) za pomocą prób krzepnięcia i równocześnie dokonano obliczeń za pomocą rachunku symulacyjnego w połączeniu z modelem temperatur (albo stosując model statystyczny = automat komórkowy). Celem tego kroku jest obliczenie rozkładu wielkości i kierunku wzrostu dendrytów.

W tym kroku, dendryty rosnące (prawie) równolegle skupiają się w ziarna. Wynikiem tego kroku jest ocena rozkładu wielkości ziarna i ewentualnie współczynnika kształtu (długość/szerokość).

Model segregacji i model wydzieleń służą do określenia segregacji i wydzieleń. W połączeniu z modelem temperaturowym, ten ostatni określa stopień rozmycia procesów wydzielenia dla odpowiedniego położenia taśmy.

Za pomocą modelu mechanicznego, który oszacowuje i rozmywa pojawiające się napięcie strukturalne wraz z modelem temperaturowym, możliwe jest przewidywanie powstawania pęknięć.

Wszystkie parametry są dostarczane do modelu walcowania, którego celem jest przewidywanie struktury, parametrów mechanicznych, jak również warunków chłodzenia w części wylotowej oraz parametrów geometrycznych, takich jak na przykład płaskość (taśmy).

Wszystkie rozmyte parametry są dostarczane do modelu obliczeniowego działającego w trybie bezpośrednim, który oszacowuje rzeczywiste warunki dla taśmy stalowej 1 za pomocą działającego stale modelu temperaturowego i ewentualnie wpływa na parametry regulacji za pomocą układów regulacji.

Z już wyprodukowanych taśm, parametry jakościowe są zwracane i zapamiętywane, jak również korelowane z parametrami wytwarzania. Nowe parametry procesu są proponowane w pętli samouczącej się.

Przykłady modeli obliczeniowych takich, jakie mogą znaleźć zastosowanie w wynalazku, można znaleźć w austriackim opisie patentowym AT 409352 B.

Claims

1. Sposób odlewania ciągłego cienkiej taśmy metalowej metodą dwuwalcową, w szczególności taśmy stalowej, korzystnie o grubości mniejszej niż 10 mm, w którym, po wytworzeniu roztopionej kąpieli, roztopiony metal odlewa się do szczeliny odlewniczej utworzonej przez dwa walce odlewnicze, odpowiadającej grubości taśmy metalowej, która ma być odlewana, znamienny tym, że w celu utworzenia konkretnej struktury w obrębie odlewanej taśmy metalowej, odlewanie ciągłe prowadzi się stosując obliczenia w trybie bezpośrednim, w oparciu o model obliczeniowy opisujący tworzenie konkretnej struktury metalu, przy czym parametry procesu odlewania ciągłego wpływające na tworzenie struktury reguluje się w trybie bezpośrednim w sposób dynamiczny, tzn. wtedy, gdy ma miejsce odlewanie.

PL 204 970 B1

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w celu oddziaływania na geometrię taśmy metalowej, odlewanie ciągłe prowadzi się stosując obliczenia w trybie bezpośrednim, w oparciu o model obliczeniowy, opisujący tworzenie geometrii taśmy metalowej, przy czym parametry procesu odlewania ciągłego wpływające na geometrię reguluje się w trybie bezpośrednim w sposób dynamiczny tzn. wtedy, gdy ma miejsce odlewanie.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rejestruje się tworzenie struktury powierzchni walców odlewniczych, korzystnie w trybie bezpośrednim, oraz włącza się je do modelu obliczeniowego, biorąc pod uwagę wynikające z tego warunki krzepnięcia i segregacji, w szczególności podczas krzepnięcia pierwotnego.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powierzchnie (11) walców odlewniczych (2) powyżej roztopionej kąpieli (6) przepłukuje się gazem albo mieszaniną gazów oraz rejestruje się skład chemiczny odpowiednio gazu albo mieszaniny gazów, jak również jego ilość i ewentualnie jego rozkład na długości walców odlewniczych, korzystnie rejestruje się w trybie bezpośrednim, oraz włącza się je do modelu obliczeniowego, biorąc pod uwagę wynikające z tego warunki krzepnięcia i segregacji, w szczególności podczas krzepnięcia pierwotnego.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że powierzchnie (11) walców odlewniczych (2) powyżej roztopionej kąpieli (6) przepłukuje się gazem albo mieszaniną gazów oraz rejestruje się skład chemiczny odpowiednio gazu albo mieszaniny gazów, jak również jego ilość i ewentualnie jego rozkład na długości walców odlewniczych, korzystnie rejestruje się w trybie bezpośrednim, oraz włącza się je do modelu obliczeniowego, biorąc pod uwagę wynikające z tego warunki krzepnięcia i segregacji, w szczególności podczas krzepnięcia pierwotnego.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienny tym, że przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę przemian fazowych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metalowej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do grubości.

7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę przemian fazowych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metalowej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do grubości.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się ciągły model przemian fazowych metalu, w szczególności według Avramiego.

9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, znamienny tym, że przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę wydzieleń podczas i/lub po zakrzepnięciu, w szczególności wydzieleń niemetalicznych i międzymetalicznych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metalowej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do grubości.

10. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przy wyznaczaniu modelu obliczeniowego, poprzez rozwiązywanie odpowiednio równania przewodnictwa cieplnego i rozwiązywanie równania albo układu równań, opisującego kinetykę wydzieleń podczas i/lub po zakrzepnięciu, w szczególności wydzieleń niemetalicznych i międzymetalicznych, włącza się na stałe przemiany termodynamiczne całej taśmy metalowej, takie jak zmiany temperatury, przy czym regulację temperatury taśmy metaloPL 204 970 B1 wej, jak również ewentualnie walców odlewniczych, prowadzi się w zależności od obliczonej wartości co najmniej jednej z wielkości termodynamicznych, przy czym do celów symulacji uwzględnia się grubość taśmy metalowej, skład chemiczny metalu, jak również szybkość odlewania, przy czym wartości tychże parametrów mierzy się wielokrotnie, korzystnie podczas odlewania, oraz stale, w szczególności w odniesieniu do gruboś ci.

11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się kinetykę wydzieleń w wyniku wolnej energii fazowej, tworzenie zarodków krystalizacji, zastosowanie głównych wielkości termodynamicznych, w szczególności energii Gibbsa, i wzrost zarodków według Zenera.

12. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się kinetykę wydzieleń w wyniku wolnej energii fazowej, tworzenie zarodków krystalizacji, zastosowanie głównych wielkości termodynamicznych, w szczególności energii Gibbsa, i wzrost zarodków według Zenera.

13. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się również ilościowe zależności struktury według wykresów układów wieloskładnikowych, korzystnie według wykresu żelazo-węgiel.

14. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się również ilościowe zależności struktury według wykresów układów wieloskładnikowych, korzystnie według wykresu żelazo-węgiel.

15. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się parametry rozrostu ziarna i/lub parametry tworzenia ziarna, ewentualnie z uwzględnieniem rekrystalizacji metalu.

16. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się parametry rozrostu ziarna i/lub parametry tworzenia ziarna, ewentualnie z uwzględnieniem rekrystalizacji metalu.

17. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego, w charakterze parametru odlewania ciągłego wpływającego na tworzenie się struktury, włącza się jedno- albo wielostopniowe walcowanie na gorąco i/lub na zimno, mające miejsca podczas wyciągania taśmy metalowej.

18. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego, w charakterze parametru odlewania ciągłego wpływającego na tworzenie się struktury, włącza się jedno albo wielostopniowe walcowanie na gorąco i/lub na zimno, mające miejsca podczas wyciągania taśmy metalowej.

19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, albo 18, znamienny tym, że do wyznaczania modelu obliczeniowego włącza się na stałe również stan mechaniczny, taki jak zachowanie się przy odkształceniu, poprzez rozwiązywanie dalszych równań modelu, w szczególności poprzez rozwiązywanie podstawowych równań mechaniki kontinuum dla lepko-elasto-plastycznego zachowania się materiału.

20. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do wyznaczania modelu obliczeniowego włącza się na stałe również stan mechaniczny, taki jak zachowanie się przy odkształceniu, poprzez rozwiązywanie dalszych równań modelu, w szczególności poprzez rozwiązywanie podstawowych równań mechaniki kontinuum dla lepko-elasto-plastycznego zachowania się materiału.

21. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, albo 18, albo 20, znamienny tym, że strukturę określoną ilościowo reguluje się narzucając obliczone w trybie bezpoś rednim odkształcenie taśmy, co prowadzi do rekrystalizacji struktury.

22. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że strukturę określoną ilościowo reguluje się narzucając obliczone w trybie bezpośrednim odkształcenie taśmy, co prowadzi do rekrystalizacji struktury.

23. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, albo 18, albo 20, albo 22, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne walców odlewniczych na roztopiony metal i na metal już zakrzepły, poprzez pozyskiwanie w trybie bezpoś rednim danych chłodzenia walców odlewniczych.

24. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne walców odlewniczych na roztopiony metal i na metal już zakrzepły, poprzez pozyskiwanie w trybie bezpośrednim danych chłodzenia walców odlewniczych.

25. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, albo 18, albo 20, albo 22, albo 24, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne na taśmę metalową, takie jak chłodzenie i/lub nagrzewanie.

PL 204 970 B1

26. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się oddziaływanie cieplne na taśmę metalową, takie jak chłodzenie i/lub nagrzewanie.

27. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, albo 10, albo 12, albo 14, albo 16, albo 18, albo 20, albo 22, albo 24, albo 26, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się model procesu walcowania, korzystnie model procesu walcowania na gorąco.

28. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do modelu obliczeniowego włącza się model procesu walcowania, korzystnie model procesu walcowania na gorąco.

29. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie siły walcowania.

30. Sposób według zastrz. 28 albo 29, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie siły gnącej przy walcowaniu.

31. Sposób według zastrz. 28 albo 29, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie przesunięcia walców dla walców profilowanych.

32. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie przesunięcia walców dla walców profilowanych.

33. Sposób według zastrz. 28 albo 29, albo 32, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie odkształcenia walców.

34. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie odkształcenia walców.

35. Sposób według zastrz. 28 albo 29, albo 32, albo 34, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie odkształceń przy zmianach geometrii walcowania pod wpływem ciepła.

36. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że model procesu walcowania obejmuje obliczanie odkształceń przy zmianach geometrii walcowania pod wpływem ciepła.

37. Sposób według zastrz. 28 albo 29, albo 32, albo 34, albo 36, znamienny tym, że parametry mechaniczne taśmy metalowej, takie jak umowna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie itp. włącza się za pomocą modelu obliczeniowego na stałe do obliczeń albo oblicza się je co najmniej na koniec procesu odlewania ciągłego.

38. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że parametry mechaniczne taśmy metalowej, takie jak umowna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie itp. włącza się za pomocą modelu obliczeniowego na stałe do obliczeń albo oblicza się je co najmniej na koniec procesu odlewania ciągłego.