支承金屬帶雙輥式連鑄設備的側壁的裝置的製作方法

2024-02-28 02:04:15

專利名稱：支承金屬帶雙輥式連鑄設備的側壁的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬的連鑄。更準確地說，本發明涉及在薄帶連鑄機的模具中側向保持液態金屬用的裝置，該連鑄機的鑄造空間受兩個具有水平軸線的軋輥的靠近的側表面的限制，兩個軋輥受到強烈的內部冷卻並沿相反的方向轉動。
這種被稱為「雙輥式鑄錠法」的連鑄機在鑄造厚度約2至10mm的鋼帶上的工業應用目前正在發展中，在這種類型的連鑄機中，在由軋輥形成的鑄造空間中液態金屬的側向保持是由合適的裝置對著軋輥的被稱為「端部」的平面終端外加的板形成的。這些板通常稱為「側壁」。其預定與液態金屬接觸的中心部分是用難熔材料製成的，通常側壁的緊靠軋輥摩擦的周邊逐漸地磨損掉。這些與軋輥接觸的側壁儘可能密封是至關重要的，因為液態金屬滲入其接觸區域會對鑄帶邊緣的質量產生災難性影響。這些邊緣會形成參差不齊的形狀而且會特別脆。它們還有其後從鑄帶其餘部分上分離的危險並會附著在軋輥上。如果在軋輥完整旋轉一圈期間這種附著仍然保持住，而且如果邊緣的碎片因而進入鑄造空間，那麼這會嚴重損壞軋輥表面。在最壞的情況下，這些金屬的滲透最終會達到連鑄機的外邊，這會迫使連鑄作業立即停止。
此類密封缺陷可能有許多原因，其中可以提到軋輥和側壁由於受到的機械應力和熱應力而產生的變形，特別是在鑄錠一開始當一種熱狀態外加到軋輥和側壁上時；側壁或軋輥的逐漸磨損，它們在所有接觸面積上並不總是均勻的；側壁由於凝固金屬的滲入通過而產生的瞬時磨損。
已經有人提議解決這些密封問題，方法是通過側壁對著軋輥的受控摩擦形成側壁的受控磨損。這樣，側壁的接觸表面永遠被更新，使它們更好地匹配側壁所支靠的軋輥部分的形狀的可能變化。在這方面，可以提到文獻EP—A—546,206。該文獻提出，在開始鑄錠之前首先使側壁緊靠轉動的軋輥，使它們匹配軋輥端部的精確的起始形狀。其次，稍許放鬆該壓力，而後開始鑄錠，將一個大的壓力暫時重新外加在側壁上，使得精細地產生一種能使側壁符合軋輥端部的磨損。在鑄錠期間，使側壁繼續緊靠軋輥，通過以預定的適度速率移動而補償其磨損。這樣，產生一種受控的磨損，連續地更新側壁和軋輥之間的接觸表面。
法國專利申請FR94/08319提供對這種操作方式及其衍生的操作方式的改進，方法是提供通過調製外加到側壁不同面積上的壓力而使側壁能夠稍許變形的機構。這樣就考慮了由軋輥施加到側壁的不同部分上的力的暫時的或永久的不相等情況。此種不相等情況例如可以產生在已經滲入於側壁和軋輥之間的金屬的寄生凝固的場合，或者是當有側壁緊靠的兩個軋輥的表面並非完全共平面並垂直於軋輥軸線的時候。
但是，這些操作方式存在在每個側壁上外加這樣一種磨損的缺點，這種磨損肯定可以利用推進速率測量，但它不能受到控制。在鑄造過程不存在特殊事故的場合，可以證明這種磨損不一定很大。
本發明的目的是，給操作人員提供在側壁上施加一種受到控制的磨損的機構，這種磨損不會大於鑄造過程正確地進行時所嚴格要求的磨損。
為此目的，本發明的目的是一種支承薄金屬產品的雙輥式連鑄設備的側壁用的裝置，該連鑄設備屬於包括兩個具有水平軸線的冷卻的軋輥和兩個緊靠軋輥端部的側壁的那種類型，上述支承裝置包括一個可以沿平行於軋輥軸線的方向可控地移動的車架、一個由上述車架攜帶的推力裝置以及一個連接上述推力裝置並牢固地固定到側壁上的支承安裝板，其特徵在於，上述安裝板包括至少兩個襯墊，襯墊可以通過裝置沿平行於軋輥軸線的方向可控地移動，這些裝置能夠使每個上述襯墊緊靠一個軋輥的端部。
將會理解，本發明在於裝備用至少兩個摩擦襯墊支承側壁的機構，這些摩擦襯墊可以可控地移動，每個襯墊可以支承在一個軋輥上。當側壁和軋輥邊緣之間的接觸面完全均勻時，這些襯墊使得側壁磨損造成的材料損失精確地調整到一個非常小的值。在鑄造期間，通常預定每個襯墊的前表面保持與側壁的前表面永遠準直(對齊)，或者從側壁前表面往回調非常微小的距離。如果襯墊準直在側壁上，這些襯墊就吸收軋輥和側壁之間的摩擦力，側壁的磨損在理論上等於零。如果襯墊安裝成從側壁稍許往回調，就只有側壁會摩擦地對著軋輥。因此側壁會磨損掉，直到這種磨損足夠地顯著，使得側壁的前表面與襯墊的前表面相準直。於是情況再一次如前面的場合，側壁的磨損中止，直到襯墊再一次安置在從側壁往回調。這種往回調可以連續地進行，使襯墊的移動速率等於想要施加在側壁上的磨損率，或者是不連續的，在後一場合，必須使在一給定的時間間隔內計算的襯墊平均移動速率等於所要的摩損速率。
參照下列附圖閱讀下述說明將會更好地理解本發明。


圖1示意地表示根據本發明的一種裝置和一根鑄造軋輥的端視圖，雙輥式鑄錠機的一個側壁緊靠在該鑄造軋輥上；圖2示意地表示一個側壁的前表面，該側壁的支承是根據本發明設置的。
圖1表示一臺鑄錠機在兩個靠近的軋輥1、1′之間的一個側面，這兩個軋輥具有水平軸線、是轉動的並且是內部冷卻的，只有軋輥1在圖上可見。鑄錠機的另一側面以同樣方式裝置。由兩個軋輥1、1′形成的鑄錠空間由難熔材料製成的側壁2從側向堵住，其前表面緊靠軋輥1、1′的端部3。側壁2固定在用金屬材料之類材料製成的安裝板4上。該安裝板4最好受到冷卻，以防止它受到因純粹溫度原因的變形產生的影響。
側壁2在軋輥1、1′上的運動和支承力受一個裝置的控制，該裝置作用在安裝板4上，下面將更詳細地予以說明。該裝置以已知方式包括一個沿平行於軋輥1、1′的軸線的方向可以控制地運動的車架(或稱支架)5。一個推力裝置6如推力缸安裝在這個車架5上，該推力裝置6包含一根也沿平行於軋輥1、1′的軸線的同一方向可以控制地運動的連杆7。在本發明的一種簡化的(沒有表示的)型式中，該連杆7直接作用在安裝板4上，而它的位置與車架5的位置相配合，以使由側壁2作用在軋輥1、1′上的支承力能夠受到調整。在本發明的最複雜的型式中(這種型式再一次涉及構成上述法國專利申請FR94/08319主題的裝置)，連杆7驅動一個推力板8，後者本身通過一組推力部件9、9′、9″、9(例如受控制的彈簧或推力汽缸)連接到安裝板4上。這些推力部件分布在一個其形狀對應於側壁2面積的面積上。這些推力部件的作用是，當側壁2和軋輥1、1′中的一個之間產生寄生凝固時，允許側壁2的一部分稍許向後運動，使得不會因此而影響側壁2的其餘部分和軋輥之間的接觸狀態。更多的細節可以參考上述法國專利的內容。
根據本發明，在圖1和2表示的例子中，支承側壁2的安裝板4帶4個襯墊10、10′、10″、10。這些襯墊10、10′、10″、10每個裝有一個裝置11、11′，後者能夠規則地或不規則地可以控制地使襯墊運動，以便使襯墊能夠直立地支承在軋輥1、1′中的一個的端部3的任何部分上。圖2中用虛線表示軋輥1、1′周邊區域，以便確定襯墊10、10′、10″、10相對於軋輥1、1′和側壁2的位置。襯墊10、10″安置在安裝板4的上部，並可以剛巧在側壁2的上方支承在軋輥1、1′的端部3的邊緣上。襯墊10′、10安置在安裝板4的下部，並沿側壁2和靠近頸部12支承在軋輥1、1′上，頸部就是軋輥1、1″之間的間隔最小的區域。可以清楚地理解，已經說明和表示的襯墊10、10′、10″、10的位置僅僅構成實施本發明的例子。可以想到其它的位置，這些位置的選擇特別取決於安裝板4的結構形狀。這些使襯墊10、10′、10″、10運動的裝置可以包括任何電驅動器或液壓驅動器，例如推力缸、螺杆、齒條式裝置等等。如圖所示，這些襯墊10、10′、10″、10可以有一個與軋輥1、1′的端部3接觸的平面。在這種情況下，它們最好還包括保證該接觸面受到潤滑的機構(未圖示)，例如通過注射潤滑油或一種固體潤滑劑粉末，如氮化硼來進行潤滑。因此減小了軋輥1、1′和襯墊10、10′、10″、10的磨損。作為一種變化方案，這些襯墊10、10′、10″、10可以包括一個滾子或一個小輪子，此時不再需要提供潤滑裝置。除了它們對磨損現象不太敏感外，與具有與軋輥1、1′的接觸平面的襯墊相比較，這些變化方案具有對可能存在於軋輥1、1′端部上的汙染不太敏感的優點，因為它們的接觸表面較小。
如上所述，這些襯墊10、10′、10″、10的作用是通過在正常條件下吸收軋輥1、1′和側壁2之間的大多數摩擦力而減小側壁2的磨損速率。因此，在不存在諸如會加速此種磨損的寄生凝固之類偶然事件時，側壁的磨損實際上為零。
作為一種變化方案，每個安裝板4也可以僅僅裝備兩個襯墊，每個襯墊摩擦一個不同的軋輥1、1′，每個襯墊最好配置在側壁的上部附近，例如在圖2中襯墊10、10″的位置上。
在給每對軋輥1、1′至少配備兩個襯墊10、10′、10″、10並使之與推力板8和推力部件9、9′、9″、9相配合的情況下，有可能優化在側壁2的不同面積上的磨損速率，還應考慮可能在軋輥1、1′中的一個的附近產生比其它地方更顯著的磨損的特殊情況。因此可以繼續考慮與使用推力板8/推力部件9、9′、9″、9系統有關的側壁2和安裝板4變形微小的可能性這種優點。但是，如上所述，本發明也適用於推力缸6直接驅動安裝板4的場合。
因此，可以提供一種如下的鑄錠工序。在開始鑄錠前，襯墊10、10′、10″、10的前面部分安置在從接觸軋輥1、1′的側壁2的前表面縮回十分之幾毫米(零點幾毫米)的地方。然後，軋輥1、1′轉動，利用推力缸6向著軋輥推進側壁2，使側壁2產生磨損，這種磨損使側壁具有與軋輥1、1′的端部3的精確結構形狀相符合的形狀。這種磨損繼續到襯墊10、10′、10″、10的前面部分接觸軋輥1、1′。此時，不能再推進側壁2，側壁停止磨損。然後，可在能減小了側壁在軋輥1、1′上的支承力之後，鑄造就開始了。在鑄錠期間，或者仍然固定襯墊10、10′、10″、10，如果希望側壁2不受磨損的話，或者這些襯墊以連續的或不規律的方式以受控的平均速率向後移動，例如每小時2-10mm的數量級。這種逐漸的向後移動使側壁2和軋輥1、1′之間的接觸表面能夠更新，而仍然將側壁2的磨損保持在一個適度的值，該值例如大約等於側壁2的中心部分與液態金屬接觸因而實質上遭受化學腐蝕的值。根據本發明，側壁2的適度磨損受到控制，比僅利用推力缸6所實現的磨損的受控程度要精確得多。
但是，如果在鑄錠期間觀察到軋輥1、1′和側壁2之間的密封缺陷，那麼就可以立即向後移動襯墊10、10′、10″、10十分之幾毫米並暫時增大側壁2的推進速率和支承力，以便保證快速更新其接觸表面。
也可以指出，潤滑襯墊10、10″用的系統有助於潤滑軋輥1、1′和側壁2之間的界面，因為軋輥1、1′與襯墊接靠的邊緣隨後會立即接觸側壁2。這有利於減小側壁2的磨損。
本發明的另一變化方案在於使用由自潤滑材料如氮化硼製成的襯墊10、10′、10″、10(或至少其中一些)。於是不再需要在接觸軋輥1、1′的襯墊表面上施加外部潤滑劑。為了補償由此產生的襯墊10、10′、10″、10的磨損，它們的運動裝置11、11′被設計成能夠沿軋輥1、1′的方向施加一個穩定的運動。只要通常與最近的推力部分9、9′、9″、9相聯結的力學傳感器檢測到由軋輥1、1′和用在側壁2及其安裝板4上的反作用力的減弱，這種運動就必須停止，因為這樣一種反作用力的減弱是一個信號，表明相關的襯墊10、10′、10″、10的前表面不再與側壁2的前表面準直(對齊)。
此外，本發明完全與使用這樣一種側壁2兼容，如已經知道的，在這樣的側壁2上可以在軋輥1、1′的平端面的平面內施加振動。
權利要求
1.支承薄金屬產品的雙輥式連鑄設備的側壁(2)用的裝置，該連鑄設備為包括兩個具有水平軸線的冷卻的軋輥(1，1′)和兩個緊靠軋輥(1，1′)端部(3)的側壁(2)的類型，上述支承裝置包括一個可以沿平行於軋輥(1，1′)的軸線的方向可控地移動的車架(5)、一個由上述車架(5)攜帶的推力裝置(6)以及一個連接上述推力裝置(6)並牢固地固定到側壁(2)上的支承安裝板(4)，其特徵在於，上述安裝板(4)包括至少兩個襯墊(10、10′、10″、10)，襯墊可以通過裝置(11，11′)沿平行於軋輥(1，1′)的軸線的方向可控地移動，裝置(11，11′)能夠使每個上述襯墊(10，10′，10″，10)緊靠一個軋輥(1，1′)的端部(3)。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於，所述安裝板(4)通過一個推力板(8)並通過推力部件(9，9′，9″，9)連接到推力裝置(6)上，推力部件(9，9′，9″，9)分布在一個對應於側壁(2)的形狀的面積上。
3.根據權利要求1或2的裝置，其特徵在於，上述裝置(11，11′)由推力缸組成。
4.根據權利要求1或2的裝置，其特徵在於，上述裝置(11，11′)由螺杆裝置組成。
5.根據權利要求1或2的裝置，其特徵在於，上述裝置(11，11′)由齒條式裝置組成。
6.根據權利要求1至5中任一項的裝置，其特徵在於，上述襯墊(10，10′，10″，10)包括用於潤滑其預定接觸上述軋輥的表面的機構。
7.根據權利要求1至5中任一項的裝置，其特徵在於，至少一些襯墊(10，10′，10″，10)是用自潤滑材料製成的。
8.根據權利要求1至5中任一項的裝置，其特徵在於，上述襯墊(10，10′，10″，10)由滾子組成。
9.根據權利要求1至5中任一項的裝置，其特徵在於，上述襯墊(10，10′，10″，10)由小輪子組成。
全文摘要
支承薄金屬產品的雙輥式連鑄設備的側壁(2)的裝置，該設備包括兩個有水平軸線的冷卻的軋輥(1，1′)和兩個緊靠軋輥端部(3)的側壁(2)，該支承裝置包括一個可沿平行於軋輥軸線的方向可控地移動的車架(5)、一個由車架攜帶的推力裝置(6)及一個連接推力裝置並牢固固定於側壁(2)上的安裝板(4)，其特徵在於，上述安裝板(4)包括至少兩個襯墊(10，10′，10″，10′″)，襯墊可通過裝置(11，11′)沿平行於軋輥軸線的方向可控地移動，裝置(11，11′)能使每個襯墊緊靠一個軋輥端部。
文檔編號B22C11/06GK1130111SQ9512027
公開日1996年9月4日 申請日期1995年11月27日 優先權日1994年11月30日
發明者胡格·勒格朗, 皮埃爾·德拉敘 申請人:於西納·薩西羅公司, 泰森鋼鐵股份公司