連續鑄造鋼帶的方法及鑄模的製作方法

2023-07-12 03:42:11

專利名稱:連續鑄造鋼帶的方法及鑄模的製作方法
技術領域：
本發明有關連續鑄造鋼帶的方法及鑄模，即，連續鑄造厚度一般約小於60毫米的鋼帶。
發明的背景西德887990號專利公開了一種狹縫形鑄模，該鑄模包括兩個寬冷卻壁和兩個窄冷卻壁。兩個寬壁相互平行伸延，且每個寬壁的上部都向外相對擴張，從而形成一個漏鬥形內腔。內腔向下收縮，沿鑄造方向一直減小到所要鑄造的鋼帶截面形狀。
這種已知鑄模的缺點是鑄件的表層在前壁區域呈梯形凝固。由於鑄模收縮，梯形凝固會導致鋼坯滯塞，從而使鑄件表面(即在熔化芯部周圍的金屬硬化表層)撕裂。先有技術的這種鑄模不適用於鑄造鋼帶。
發明的目的本發明的主要目的是提供一種改進的鋼帶鑄模，該鑄模克服了上述不足之處，並可鑄造出具有適宜結構及良好表面質量的鋼帶。
本發明的另一個目的是提供一種改進的，連續鑄造鋼帶的方法。
發明的內容概要根據本發明，上述目的實現是通過提供一對相對排列的寬壁，其上部構成一個帶側壁的漏鬥形鑄造區域;和一對位於兩寬壁之間的相對排列的窄壁。根據本發明，寬壁在沿鑄造流動方向收縮成漏鬥形鑄造區域以外和以下的地方，以鑄模出口的間距相互平行延伸，即該間距與所鑄造的鋼帶厚度大致相同。
本發明的裝置避免了在傾斜寬壁區域內的梯形凝固，並且在緊挨窄壁處的寬壁平行延伸區域內，鑄造表層的形成不會導致滯塞。
在使用本發明的鑄模鑄造厚度小於60毫米鋼帶的方法中，鑄模壁的冷卻速度和鋼帶離開鑄模時的速度是這樣選擇的，即，使位於漏鬥形鑄造區域的下端部處的鑄件表面凝結的厚度小於6毫米，而鋼帶脫離鑄模的速度至少為3米/分，最好是4～6米/分。
根據本發明的一個特點，一個或每個窄壁為一冷卻棒的形成，其在與自身垂直的方向上是可移動的，以使鑄造鋼帶的寬度是可變的。
由於鑄造表層的應力點是在漏鬥形部分的側壁與寬壁的平行延伸表面構成的交角處，建議這個角度α小於10°最適宜，並使漏鬥部分的側壁與寬壁的延伸部分相交處的表面圓滑過渡。
提供一種適宜的裝置來潤滑寬壁，至少潤滑寬壁的平行區域，即延伸區域。鑄模的上部可以比其餘部分的熱傳導率小，熱阻大。這可以通過加大鑄模上部的厚度或通過材料的選用來實現。例如可以使用一種銅鐵合金來製造鑄模，合金中鐵的比例大，以降低熱傳導率，提高耐熱度。該鑄模的壁的熱傳導率最多相當於一般使用的鑄模銅的熱傳導率，即，所用合金的熱傳導率至多為銅的熱傳導率的一半。
附圖的簡要描述現在參考附圖詳細描述本發明上述及其它特徵圖1為本發明鑄模的俯視圖;
圖2為圖1中鑄模沿Ⅱ-Ⅱ線的縱向截面圖;
圖3為該鑄模的橫截面圖;
圖4為先有技術中鋼帶各截面的梯形凝固;
圖5為本發明鋼帶各個截面的矩形凝固;
圖6為一個與圖1中所示鑄模相似的鑄模的俯視圖。
發明的詳細說明附圖中示出了一個用於連續鑄造鋼帶的鑄模。該鑄模包括兩個相對排列的寬側壁1，2，兩側壁間隔距離為d，相互平行延伸，d相當於鑄造鋼帶的厚度。
在寬側壁1，2之間裝有相互間隔一段距離的兩個相對排列的窄壁3，4，其厚度相當於距離d。這個厚度比側壁1，2在兩個窄壁之間的寬度w小得多。
為了提供冷卻作用，寬側壁1，2上有空腔5(圖3)，與冷卻液的進出管路6，7相連。窄壁3，4上也帶有冷卻系統，每個窄壁為一個可通過螺紋細桿8來回移動的桿。因此，前壁3，4之間的距離，和所製造的鋼帶的寬度可通過相互靠近或分開地移動前壁3，4來進行調節。我們可以注意到，在鑄造過程中，前壁3，4之間的距離也是可調整的。
鑄模與一振動裝置相連，該裝置產生周期性的上、下運動，以加強熱傳導，保持鑄件表層不會粘結在鑄模壁上而形成缺陷。振動裝置通常用箭頭13表示。由於任何已知的金屬鑄模的振動裝置都適用，所以不再詳細描述振動裝置。
如圖3具體所示，側壁1，2其各上部都向外敞開，從而形成了漏鬥形內腔或鑄造區域9。由於兩側壁相隔離距離d，內腔9的下部收縮至距離d和鑄造鋼帶的寬度。鋼水通過一輸送管10注入內腔9。輸送管10伸入內腔9，浸入熔化的鋼水11中。鋼水的上平面由虛線14表示。
圖1中表示出，上部漏鬥形鑄造區域並不延伸到整個寬側壁1，2的寬度範圍，而是延伸到靠近窄壁3，4處，以使寬壁1，2在靠近窄壁3，4處相互平行延伸。因而，當通過管子10注入鋼水時，鑄件表層12將在窄壁3，4的區域內以矩形凝固，如圖5所示，而不是以如圖4所示的不利的梯形結構凝固，該結構由參考符號12′表示，並已在西德專利887990號中公開，在漏鬥形內腔9之外的平行側壁1，2的寬度至少相當於鑄造鋼帶的厚度d，建議至少為這個厚度d的幾倍。
當在內腔9中凝固的鑄件表層12進入相互間距離為d，且平行延伸的寬側壁1，2的下部時，鑄件表層12減小到寬度d，然後離開鑄模。由於鑄件表層12在從漏鬥形內腔9縮小到由側壁1，2的平行下部所構成的矩形截面的過程中，要經受撓曲應變，因此無論是相對於水平軸和垂直軸以及鄰接平面之間的傾斜角α均應保持小於10°，以限制其彎曲應變。如果內腔9做成曲線型或至少在鄰接表面的過渡處部分地以曲線過渡(如圖6)，可進一步減少彎曲應變。
由於因鋼水11從鑄模壁的上部，即寬側壁1，2和窄壁3，4進入鑄模，該區域要經受高溫，我們使鑄模上部比下部的熱傳導率低，熱阻高。然而，鑄模壁1，2，3，4也可以完全使用一種熱傳導率最多為銅的50%的材料製成。除了振動裝置13以外，側壁1，2可在緊挨前壁3，4的地方與一個潤滑系統16相連，即在沿側壁1，2的上部相互平行延伸的區域。
鑄造鋼帶時，鋼水通過管10進入內腔9，在內腔中鋼水沿壁凝固。為了鑄造60毫米以下的鋼帶，冷卻速度，即通過空腔5供給冷卻液的速度，和鋼帶脫離鑄模的速度是這樣決定的，即，使在漏鬥形截面的下端部的鑄件表層的凝結厚度小於6毫米，也就是說在與矩形截面的連接處，在該處鑄件脫離鑄模的速度至少為3米/分，最好為4～6米/分。
為了控制緊挨前壁3，4處側壁1，2的平行延伸部分的鋼水11的凝固，在側壁1，2上裝有加熱元件15(圖6)。
權利要求
1.一用於連續鑄造鋼帶的鑄模包括一對彼此留有一定間隔地並列放置的寬側壁，其上部向外敞開以構成向下收縮的漏鬥形鑄造區域，在兩個寬壁之間在漏鬥形鑄造區域之外部兩側有一對相對放置的窄壁，所說寬側壁以一定間隔分別向兩個窄壁相互平行延伸，該間隔相當於從該區域鑄造出來的鋼帶的厚度。
2.如權利要求
1的鑄模，其所說寬側壁向窄壁相互平行地延伸的部分的寬度至少等於所說兩寬壁之間的間隔距離。
3.如權利要求
1的鑄模，其所說漏鬥形鑄造區域的表面與鄰接平行部分的表面的相交角度小於10°。
4.如權利要求
1的鑄模，其所說漏鬥形鑄造區域至少部分表面為曲線形。
5.如權利要求
1的鑄模，還包括位於寬側壁平行部分的潤滑裝置，以防止凝固的鋼帶粘在鑄模壁上。
6.如權利要求
1的鑄模，還包括位於寬側壁平行部分的加熱裝置，用於控制鋼水的凝固。
7.如權利要求
1的鑄模，其寬側壁和窄壁各包括一個上部和一個下部，所說上部比下部熱傳導率低，熱阻高。
8.如權利要求
1的鑄模，其寬側壁和窄側壁是由熱傳導率至多為銅的50%的材料製成。
9.如權利要求
1的鑄模，還包括用於來回移動窄壁的驅動裝置。
10.如權利要求
1的鑄模，還包括用於使鑄模垂直上下運動的振動裝置。
11.鑄造厚度小於60毫米鋼帶的方法，其步驟為將鋼水注入漏鬥形鑄造區域形成一個鑄造表層，該鑄造區域有一下端部;然後冷卻並在一定速度下脫離鑄模，以使在鑄造區域下端部的鑄造表層厚度小於6毫米。
12.如權利要求
11的方法，其所說脫離鑄模的速度至少為3米/分。
13.如權利要求
12的方法，其所說脫離鑄模的速度為4～6米/分之間。
專利摘要
一鑄模有兩個相對排列且間隔一段距離的寬側壁，並與位於兩個側壁之間的兩個相對排列的窄壁相連。寬側壁上部形成一個漏鬥形鑄造區域，而窄壁位於該鑄造區域之外，以使寬側壁以相當於鑄造鋼帶厚度的間隔距離向窄壁平行延伸
文檔編號B22D11/04GK85101082SQ85101082
公開日1987年1月24日 申請日期1985年4月1日
發明者曼弗德哥拉哥斯基漢斯·斯特比爾 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan