金屬帶，特別是鋼帶的連續澆注裝置的製作方法

2023-05-20 11:42:36 1

專利名稱:金屬帶，特別是鋼帶的連續澆注裝置的製作方法
本發明涉及由金屬熔液、特別是由鋼水鑄造帶材的連續澆注裝置，其中處於壓力下的金屬熔液可按管道連通原理從一個貯存容器輸送到另一個結晶器中。
這種類型的裝置可按如下過程運行首先將金屬熔液從一個貯存熔器和澆口有控制地輸入到一個固定的(不振動的)連續澆注鑄模，在鑄模中進而有控制地拉出連鑄鑄坯，並在澆注的同時連續地使一耐熱薄膜至少貼在澆注截面的側面並以澆注速度一起向前運動。
創造鑄造帶材生產新工藝的基礎是物理原理以及技術上的可能性，即能用澆鑄法的予制材料所產生最小壓縮比大於3，此係數能滿足對軋制的熱軋帶材所要求的材料特徵。
然而，傳統工藝的板坯連續鑄錠(厚度的200到300mm)/熱軋帶材(一粗軋機列，一中間機列，一精軋機列)的壓縮比大於30。所有其它生產線，如型材，無縫管和厚板，目前它們的壓縮比在3至10範圍內，將壓縮比從大於30降到大於3這一目標這就導致全部取消粗軋機列和中間機列以及部分取消精軋機列，從而產生一個新工藝，該工藝有助於工藝流程線的大幅度縮短，繼而使得從鑄造帶材轉換到熱軋帶材成品之間的成本大大降低。
現有技術可分為下列的工藝流程，基本上有與此相稱獨立的含義
金屬的連續澆注無論在垂直連鑄或水平連鑄中都要振動鑄模，更確切地說，即在連續鑄坯與水平的鑄模之間的相對運動的情況下進行。當使用移動式鑄模時，即在鑄模下使用若干對皮帶機、軋輥、鏈條及其它類似機構。
本發明的任務是，避免帶材連續澆注過程中經常出現的困難，如注入到極長的縫隙鑄模時對控制方面產生的困難。
以上任務可按照本發明第一種方案解決，即在提高的壓力前提下在部分封閉的貯存容器中的金屬熔液可以通過一個位於容器上方的縫隙澆口流入，至少貼在封閉的澆注截面的下側面的薄膜隨著鑄坯側面而運動並以澆注速度運轉，薄膜和鑄造帶材位於它們的冷卻導軌上。這種裝配提供了金屬熔液的準確計量，必要時可用氣封，以便能夠保持予先給出的拉出速度。附加的壓力則改善了鑄件的
密度。此外，規定的壓力還起到使鑄造帶材緊貼在冷卻導軌上的作用。另一方面，該薄膜的優點是省去了一個特製的振動裝置，還可使得冷卻導軌中的熱傳遞不受幹擾。
本發明的一種優先的裝配形式在於，該縫隙澆口由一個裝在導軌平面上的溢流口和一個可在鑄帶運動方向移動的冷軋輥組成。
按照本發明，上面提出的任務還可由第二種方案解決。也就是在提高壓力前提下位於頂部封閉的貯存容器中的金屬熔液通過一個縫隙澆口垂直輸出到一個板式連續澆注模中，並可在縫隙入口和冷卻型平板式連續澆注模之間至少用一薄膜貼在兩個對應的寬側面隨著鑄坯側面一起運動並以澆注速度同步運行。除了具有計量準確、鑄件
密度良好和散熱迅速的優點外，這種裝配還可澆注薄鑄坯所加工的卷材，這種鑄坯在以後的纏繞過程中變形可能性極小。
本發明的進一步的改進方案是薄膜在溢流口與冷卻導軌之間穿過。其優點是避免了振動，澆注速度可以極高，鑄模板壁的散熱可順利進行。
根據進一步的發明構思，鄰近金屬熔液的貯存容器設置一個壓力室，該室通過位於隔板底部的一個開口與貯存容器相通。
本發明的另一個改進方案是在溢流口至少安裝一個按鑄帶厚度調好的或或可調的冷軋輥作為結晶器。該冷軋輥取代了連續鑄帶上側面的薄膜，而且還可調節鑄帶的厚度。
另一方面優點是，可用下列方法補償鑄帶的收縮，即沿鑄帶的運動方向在上述冷軋輥後再安裝另一個冷軋輥，所有冷軋輥都被一薄膜所纏繞，其中至少一個冷軋輥可以隨鑄帶運動速度而轉動。這種裝置的優點在於冷軋輥的可調節性，這些冷軋輥必須前後均勻排列並位於不同的高度。
鑄帶的邊界可用下面的措施來保證，即在冷輥的未端裝有其間距與鑄帶寬度相等的邊緣切片機。
本發明還避免了鑄造過程關鍵階段金屬熔液的再氧化，方法是附屬於貯存容器的壓力室裡充有惰性氣體。
本發明的實施例如附圖所示，並在此詳細說明如下。
它們是圖1為裝置的第一個實施例的側視圖。
圖2為裝置的一個可選擇的實施例，同樣是部分側視圖。
圖3為圖2裝置的正視圖。
圖4為裝置的另一個可選擇實施例的垂直剖面。
圖5為圖4中Ⅴ-Ⅴ剖面線的水平剖面。
按照圖1的帶材連續澆注裝置有一個貯存容器1，金屬熔液2(液態鋼)由此流入結晶器3。金屬熔液2靠來自壓力室4的一個可調壓差dp/dt輸送。貯存容器1通過金屬熔液2與壓力室4相連通整個容器封閉而只有一個縫隙澆口5，該澆口由在上面的噴咀平板5a和下面的噴咀平板5b構成。由此所產生的結晶器3的下側面3a用來引入薄膜6。另外，澆注截面7。例如按照圖3那樣一由側壁8a和8b對鑄帶9的窄側面進行限定。這裡，薄膜6緊貼在導軌上，該導軌從金屬熔體導出熱流dQ/dt。
薄膜6可由各種不同的材料製成。作為金屬薄膜可以考慮用鋁帶和鋼帶。然而，薄膜6也可以用譬如說0.1mm厚耐高溫的陶瓷膜。還可進一步考慮採用玻璃纖維膜和碳纖維膜以及單晶碳的須晶膜。當然，薄膜6還可使用上述材料的混合形式。這裡提到的材料均能適應溫度變化並有較好的導熱性能。另外，還可設想，薄膜6與一支撐它的金屬帶一起使用，但該金屬帶不直接接觸液態的金屬熔液2或外部已凝固的鑄造帶材。在這種情況下，薄膜6可阻止冷的金屬帶與熱的鑄造帶材之間的粘合。原則上，薄膜6可起到免去結晶器3
動的作用。至於將溫度約為1500℃(鋼水)的金屬熔體倒入狹窄的結晶器中這一難題，可通過與壓力室4內高於大氣壓的壓力相連通的縫隙澆口5來解決。按照第二個實施例(圖2和圖3)，縫隙澆口5由位於水平面12的溢流口11構成，其中冷軋輥13作為結晶器3的一個組成部分隸屬於冷卻導軌10。為了調節不同的鑄帶厚度而把被驅動旋轉的冷軋輥13安裝得可沿箭頭方向上下調節。因此，這裡的縫隙澆口5由冷卻導軌10或薄膜6和冷軋輥13共同構成。溢流口11起著金屬熔液的初步計量作用用於軋輥13和導軌10一樣冷，所以冷卻在縫隙澆口5中進行。
按照其它實施例(圖4)，縫隙澆口5安排在垂直的運動方向(dm/dt)上。這裡優先選擇一種平板式連續澆注鑄模15，該鑄模可由銅板導出熱流dQ/dt。薄膜6總是位於平板式澆注鑄模15的兩個相對應寬側面上，其中縫隙入口16使封閉式循環運動的薄膜6由此導入。由薄膜6導出的熱流大部分傳給冷卻裝置17。這裡，薄膜6總是繞著主動和從動的導輥18和19上以澆注速度Vg運轉。
在圖2和圖3的實施例中，薄膜6在溢流口11和冷卻導軌10之間穿過。不管怎樣，金屬熔液2都須由底板21穿過隔板22形成的開口20也即以壓力室4流入貯存容器1。
本發明還能從其它變化的方式實施根據圖2的實施例，允許在冷軋輥13後沿鑄帶運動方向再安置一個冷軋輥13，一沒有端頭的薄膜6纏繞在兩個冷軋輥13上旋轉。其中一個冷軋輥13以澆注速度被驅動轉動。澆注速度Vg必須和鑄帶運動速度相等。
鑄帶9的側面邊界可以由側壁8a、8b(圖3)來限止，也可以由邊緣切片機23(圖3)來限止，這些切片可按所需鑄帶寬度調整。此外，可用與圖1、圖2和圖4中所介紹的相類似的導向裝置將附加薄膜6引入。這樣的實例在圖5示出。圖中用6a和6b表示在兩側的薄膜。
圖4還包含了另一個實施例。這裡的貯存容器1一直延伸到縫隙澆口5，其中(圖示的左半部)沒有溫度梯度的金屬熔液2從一個凸出的「收縮口」24上一下子地流到澆注截面7上並在那兒突然冷卻。圖4中所示的右半部構成了對此的另一個選擇方案，其中貯存容器1通過一部分垂直隔壁25將金屬熔液2導入到澆注截面7上。
權利要求
1.由金屬熔液、特別是由鋼水鑄造帶材的連續澆注裝置，其中處於壓力下的金屬熔液可按管道連通原理從一個貯存容器輸送到另一個結晶器中，本發明的特徵在於，在高壓下位於部分封閉的貯存容器(1)中的金屬熔液(2)可以通過一個位於容器(1)上方的縫隙澆口(5)輸出，至少在封閉的澆注截面(7)的下側面(3a)有一可沿鑄坯側面運動並以澆注速度運轉的薄膜(6)，該薄膜(6)和鑄造帶材(9)位於薄膜(6)或鑄造帶材(9)的冷卻導軌(10)上。
2.按照權利要求
1的裝置，其特徵為，縫隙澆口(5)由一個位於導軌(10)水平面(12)上的溢流口(11)和一個可在鑄帶運動方向被驅動的冷輥(13)構成。
3.由金屬熔液、特別是由鋼水鑄造帶材的連續澆注裝置，其中處於壓力下的金屬熔液可按管道連通原理從一個貯存容器輸送到一個結晶器中，其特徵為，在高壓下位於頂部封閉的貯存容器(1)中的金屬熔液(2)通過一個縫隙澆口(5)垂直流入一個平板式連續澆注鑄模(15)，其中至少在縫隙入口(16)和冷卻的平板式連續澆注鑄模(15)之間相對應的兩個寬側面上有一可沿鑄坯側面運動並以澆注速度運行的薄膜(6)。
4.按照權利要求
1和2的裝置，其特徵為，薄膜(6)在溢流口(11)和冷卻導軌(10)之間通過。
5.按照權利要求
1至4其中之一的裝置，其特徵為，鄰近金屬熔體(2)的貯存容器(1)有一個壓力室(4)，該壓力室通過隔板(22)底部(21)上的一個開口(22)與貯存容器(1)相連接。
6.按照權利要求
1，2和4的裝置，其特徵為，至少為溢流口外(11)補裝一個按鑄帶厚度調好的或可調的冷軋輥(13)作為結晶器(3)。
7.按照權利要求
6的裝置，其特徵為，在冷軋輥(13)之後沿鑄帶運動方向至少還裝有一個另外的冷軋輥(13)，一層薄膜(6)纏繞在這些冷軋輥上旋轉，而且至少一個冷軋輥(13)是以澆注速度被驅動轉動。
8.按照權利要求
1至7任一個的裝置，其特徵為，這些冷軋輥(13)在尾部帶有間距與鑄帶寬度相等的邊緣切片機(23)。
9.按照權利要求
1至8任一個的裝置，其特徵為，附屬於貯存容器(1)的壓力室(4)中充有惰性氣體。
專利摘要
在這種金屬帶，特別是鋼帶的連續澆鑄裝置中，處於壓力下的金屬熔體(2)可按管道連通原理從一個貯存器(1)輸送到一個結晶器(3)中。
文檔編號B22D11/10GK85106442SQ85106442
公開日1987年2月25日 申請日期1985年8月27日
發明者弗裡茨·彼得·普裡謝特尼格 申請人:曼內斯曼股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan