用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄輥的裝置的製作方法

2023-04-24 01:38:16

專利名稱：用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄輥的裝置的製作方法
用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄輥的裝置
本發明涉及一種用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄 輥的裝置。
對於包括有一個或者兩個澆鑄輥的澆鑄設備，已知液態鋼和冷卻的 澆鑄輥表面接觸，以使其在該表面上固化。在轉動的澆鑄輥再次同液態 金屬接觸之前，必須連續地清潔澆鑄輥，以阻止金屬氧化物、熔渣或者 其它的汙物堆積在澆鑄輥表面上。為了對表面進行清潔使用了如刮板、 刷子或者清潔帶等機械清潔裝置，其中，困難的是不能保證在澆鑄輥的 整個長度上的均勻清潔。不均勻的清潔對澆鑄產品的質量有不良影響。 為了對清潔進行改進，已公開的做法是將多個清潔設備並排地分布到澆 鑄輥長度上，然而其中存在這樣的危險，即會形成接合部位，這些接合 部位會妨害表面清潔。清潔設備是一些在澆鑄輥表面上可能引起刮痕或 者刻蝕的部件。這些會導致在澆鑄帶上形成表面缺陷。在澆鑄區域中， 由於從液態金屬中出來氣體和澆鑄時的飛濺物會沾雜澆鑄輥的表面。
US-5， 651， 413公開了藉助於顆粒一或沙子射束裝置來清潔澆鑄輥 表面。為此使用一個或者多個分布在澆鑄輥長度上的噴射嘴。顆粒數量 以及噴射速度在噴射錐中朝外越來越小，這樣清潔就不均勻。當設置多 個噴嘴時出現接觸或者重疊區域，這也會導致不均勻的清潔。除了包括 噴嘴外還包括用於收集砂子顆粒的容器、砂子顆粒的回收裝置、收集容 器、供電裝置以及用於提供壓力以將砂子顆粒重新輸送給噴嘴的分配器 的顆粒射束裝置或者砂子射束裝置都需要空間。此外通過粉碎顆粒還出 現附加的粉塵。
本發明的任務是提供一種本文開頭所述類型的裝置。這種裝置使得 在整個澆鑄輥長度上實現均勻的表面清潔成為可能，並且在該裝置中盡 可能地消除損害或者刻蝕澆鑄輥表面的危險。
根據本發明，這個任務通過具有權利要求1所述特徵的裝置得以完成。
根據本發明的裝置的其它優選方案是從屬權利要求的主題。在根據本發明的裝置中，在各澆鑄輥的圓周上設置有一個雷射束單 元或者設置有多個並排設置的、在澆鑄輥長度上分布的雷射束單元，借 助於它們可在整個澆鑄輥長度上給澆鑄輥表面加載一個或者多個雷射 束，使得無空隙且均勾地清潔澆鑄輥的表面成為可能，因為雷射束具有 很明顯的界限，並且能彼此協調一致，使得不出現接合部位或者重疊部 位。在澆鑄輥表面上不出現劃痕或者刻蝕。本裝置可在整個澆鑄運行期 間在維修地點或者在外部車間使用。該裝置結構緊湊且維修少。
下面藉助於附圖對本發明進行更加詳細的說明。這些附圖是 圖l 具有兩個澆鑄輥的帶材連鑄機1的一部分，且每個澆鑄輥各 具有一個根據本發明的用於表面清潔澆鑄輥的裝置， 圖2

圖1所示帶材連鑄機的透視圖。
具體實施例方式
在圖1和圖2中示出具有兩個可繞水平軸線轉動的澆鑄輥2、 3的 帶材連鑄機l的一部分。它的轉動方向用D" D3表示，並且為了改變澆 鑄間隙，其中至少一個澆鑄輥可以移動地調節。為了產生金屬帶4，在 兩個澆鑄輥2、 3和兩個布置在澆鑄輥2、 3的端側區域內的側面密封機 構5 (參見圖2，該圖示出兩個側面密封機構5之一)之間，通過澆鑄 裝置6從容器7中澆入液態金屬，並且形成熔池8。所生產的金屬帶4 通過在兩個冷卻的澆鑄輥2、 3之間的貫穿間隙9沿著圖1中的箭頭方 向A導走。
在熔池8之上形成用於保護氣體，例如氬氣的腔室IO。包圍著該腔 室10的上殼體部件11通過各一個與相應的澆鑄輥2、 3和相應的側面 密封機構5共同作用的密封系統12、 13構成。藉助於該密封系統，腔 室10與帶材連鑄機1的其它的殼體內部件相分隔。
特別是從圖l可以看出，給兩個澆鑄輥2、 3各自設置有一個根據 本發明的用於表面清潔的裝置20。藉助於該清潔裝置，在澆鑄輥表面 2a或者3a再次和液態金屬相接觸之前，給對液態金屬固化有影響的、 冷卻的且在轉動的澆鑄輥表面2a或3a連續地去除金屬氧化物、熔渣或 者其它的汙物。
根據本發明，藉助於設置在各澆鑄輥2、 3的圓周上的一個雷射單元25 (具有在相應澆鑄輥的整個長度上給相應澆鑄輥2、 3加載的一個 或多個雷射束)或者藉助於多個雷射束單元25進行表面清潔。在具有 多個雷射束單元25的後一種方案中，如圖2所示，這些雷射單元並排 地以一排或者多排進行布置，並且分布在相應的澆鑄輥2、 3的整個長 度上。在此要注意的是，雷射束完全和均勻地在整個長度上加載到澆鑄 輥表面2a、 3a上。雷射束單元25可以位置固定地與澆鑄輥相距地設置， 或者沿澆鑄輥2、 3的軸向方向可移動地設置。雷射束可以如此地相互協調，使得不出現接縫或者重疊部位。這些 雷射束作用極快，並且產生極高的局部溫度，使得汙物被蒸發或者崩毀。 在澆鑄輥表面2a、 3a上不會出現劃痕或得剝落，因為射束的極短時間 和位置有限的影響起了很好的保護作用。因為與覆蓋層相反，輥表面2a、 3a不吸收雷射束，而是反射雷射束，於是清潔過程停止。因此澆鑄輥表面2a、 3a和金屬熔液之間的關係在整個澆鑄周期期 間沒有由於清潔設備而受到損害，並且也沒有影響澆鑄帶的質量。還延 長了澆鑄輥表面或者澆鑄輥外殼的使用壽命。為通過雷射束單元25分離出的汙物設置有吸除裝置和過濾裝置損，這些氣體和煙塵和引入的惰性氣體一起從腔室10中排出。為了特 別是在開始澆鑄時使飛濺物避開澆鑄輥，設置了飛濺防護機構44。可能會自動地中斷雷射清潔或者氧化物的去除當在澆鑄輥表面上 沒有氧化物時，雷射束被反射，並由此使對澆鑄輥表面的作用得到調節， 從而這不會對澆鑄輥表面產生損害。根據本發明的用於表面清潔相應澆鑄輥2、 3的裝置20,除了雷射 束單元25外，還可以具有另外至少一個用於機械、化學、電流和/或熱 方式清潔澆鑄輥表面2a、 3a的附加的清潔單元。該清潔單元可以沿澆 鑄輥的轉動方向D2、 D3前置和/或後置於雷射束單元25進行設置。有利地沿澆鑄輥2、 3的轉動方向D2、 D3前置於雷射束單元25設置 有刮除器30、 30',用於刮除較大的汙物，這些刮除器分布在相應澆鑄 輥2、 3的整個長度上以及在同外圍面相連接的端側區域上。與其相連 有在帶4的背離側與輥表面2a無接觸地設置的刷子35,和其他設置在 端側的刷子35，以及包圍著它們的吸除罩34、 36,其中通過給吸除罩將 由刷子35、 35，刷下的髒物顆粒被吸除掉。也可附加地前置於雷射束單元25設置有具有砂子吸除器和砂子再處理器32的砂子射束裝置31 (或 者一列這種裝置31，參見圖2)。還可以在雷射束單元25前設置附加 的在附圖上看不見的刷子或者清潔帶。有利地沿澆鑄輥2、 3的轉動方向D2、 D3後置於雷射束單元25設置 有在相應的澆鑄輥2、 3的整個長度上延伸的清潔刷45。使用該清潔刷 可以完全去除掉可能的殘留物。根據圖1，該清潔刷45優選地設置在蓋 罩47內。從該蓋罩內藉助於吸除裝置46將剩下的顆粒去掉。當然，這 種清潔刷45可以比傳統的清潔刷要柔軟得多，並且可用更小的壓緊力 進行使用。故此這類清潔刷也具有更長的使用壽命，並且對澆鑄輥表面 2a、 3a不造成損害。刷子或者清潔帶和雷射束單元也可以共用 一個蓋罩，由此可以簡化 已分離的汙物的排除和過濾。此外，例如在更換澆鑄輥時，可以簡單方 式例如將整個清潔裝置20作為整體傾翻。為對已被清潔的澆鑄輥表面2a、 3a的狀態、澆鑄輥的位置、溫度 以及輪廓進行監控，為此設置有測量裝置40。所述測量裝置優選地包括 多個並排或者錯位地設置的、在澆鑄輥長度上分布的傳感器(特別是參 見圖2)。根據本發明的用於表面清潔/更新澆鑄輥的裝置可在澆鑄運行期間 或者整個澆鑄周期，在維修位置或者在外部的車間中應用。該裝置結構 緊湊且維修少。顆粒射束器和/或雷射束單元25，具有吸除器的最終清潔器、惰性 氣體供應器以及飛濺防護機構組成一個總系統。該系統保證澆鑄輥表面 的最佳清潔。機械清潔裝置也可構造成刮刀或者刮板。在用顆粒射束進行清潔 時，可以使用有機的、陶瓷的、金屬的顆粒、塑料顆粒或者千冰。也可 對該表面進行修整、4先削或者研磨。也可例如以酸洗，優選用一定的酸，或者以廢石威液的形式^f吏用化學 的或者化學機械的方式進行清潔。此外也可以通過使用具有液態承載介 質的超聲波進行清潔。也可以考慮熱清潔。在此通過在輥表面上有針對性地加熱使表面堆 積物熔化或者燒掉，其中，熔化的堆積物被擦掉或者用其它辦法去掉。在運行期間或者在運行之外，也可將至少一個雷射束單元25用於澆鑄輥表面的更新，例如用於產生點蝕(凹痕或者紋理)。這種紋理也 可通過其他工具產生，例如金剛鑽、針、壓縮空氣衝針或者滾輥(Randrierwalze)。它也可以用已提到的具有陶乾顆粒、塑料顆粒、 金屬顆粒等的顆粒射束產生。所述清潔設備可單個使用，或者作為系統特別是在長的連續鑄造中 使用，用於清潔在線軋機輥。
權利要求
1.用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄輥(2、3)的裝置，其特徵在於，在各個澆鑄輥(2、3)的圓周上設置一個雷射束單元或者多個並排布置的、在澆鑄輥長度上分布的雷射束單元(25)，藉助於這些雷射束單元，可以在整個澆鑄輥長度上給澆鑄輥表面(2a、3a)加載一個或者多個雷射束。
2. 按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於，雷射束單元(25 ) 位置固定地相距於澆鑄輥設置，或者沿澆鑄輥(2、 3)的縱向方向可移 動地設置。
3. 按照權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，在各澆鑄輥(2、 3)的圓周上設置有附加的清潔單元(30、 31、 35、 45),用於以機械、 化學、電流和/或熱方式來清潔澆鑄輥表面，並且這些清潔單元沿各澆 鑄輥的旋轉方向(D2、 D3)前置和/或後置於雷射束單元(25)進行設置。
4. 按照權利要求3所述的裝置，其特徵在於，雷射束單元(25) 以及附加的清潔單元(30、 31、 35、 45)設置有吸除裝置和過濾裝置(26、 32、 36、 46)。
5. 按照權利要求3所述的裝置，其特徵在於，給雷射束單元(25 ) 和附加的清潔單元(30、 31、 35、 45)配設有共用的蓋罩。
6. 按照權利要求3至5中任一項所述的裝置，其特徵在於，在端 面和外圍面上沿各澆鑄輥(2、 3)的旋轉方向(D" D3)前置於雷射束 單元(25 )設置有用於去除較大汙物的刮除器(30， 30，)和/或刷子(35、 35，)。
7. 按照權利要求3至6中任一項所述的裝置，其特徵在於，沿各 澆鑄輥(2、 3)的旋轉方向(D2、 D3)前置或後置於雷射束單元(25) 設置有粒子射束裝置(31 )。
8. 按照權利要求3至7中任一項所述的裝置，其特徵在於，沿各 澆鑄輥(2、 3)的旋轉方向(D" D3)後置於雷射束單元(25)設置有 至少一個帶有吸除器的清潔刷(45),用以去除可能的殘留物。
9. 按照權利要求3至8中任一項所述的裝置，其特徵在於，由激 光束單元(25)產生的雷射束可以被已清潔的澆鑄輥表面(h、 h)反 射。
10. 按照權利要求7所述的裝置，其特徵在於，刮除器、無接觸的刷子(35、 35')、粒子射束器和/或雷射束單元(25)、具有吸除器的 最終清潔器、惰性氣體供應器、飛濺防護機構以及用於從腔室(10)中 排除氣體或者煙塵的氣體或煙塵排放器形成總系統。
11. 按照權利要求1至10中任一項所述的裝置，其特徵在於，也 可在運行期間或者在運行之外使用所述至少一個雷射束單元(25)用於 更新澆鑄輥表面，例如用於產生點蝕。
12. 按照權利要求1至10中任一項所述的裝置，其特徵在於，這 些用於清潔在線軋機輥的清潔設備可以單個地使用，或者作為系統特別 是在長的連續鑄造中使用。
13. 按照權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特徵在於，化學 的或者化學機械的清潔是通過酸洗，優選用確定的酸，通過廢鹼液或者 通過具有液態承載介質的超聲波進行。
14. 按照權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特徵在於，熱清 潔可以通過在輥表面上有針對性地加熱進行，藉助於這種加熱，可使輥 表面上的髒物顆粒熔化或者燒掉。
全文摘要
一種用於連續地表面清潔帶材連鑄機的可轉動的澆鑄輥(2、3)的裝置。在各澆鑄輥(2、3)的圓周上設置多個並排設置的、在澆鑄輥長度上分布的雷射束單元(25)，藉助於這些雷射束單元，可在整個澆鑄輥長度上給澆鑄輥表面(2a、3a)加載一個或者多個雷射束。有利地前置和/或後置於雷射束單元(25)設置有附加的清潔單元(30、31、35、45)，用於機械清潔澆鑄輥表面。這使得無空隙和均勻地清潔澆鑄輥表面成為可能。
文檔編號B22D11/06GK101218045SQ200680024496
公開日2008年7月9日 申請日期2006年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者H·馬蒂, J·巴布, P·埃申伯格 申請人:主要管理靈感有限公司