专利名称：薄金属带的连铸方法和连铸设备的制作方法
薄金属带的连铸方法和连铸设备本发明涉及一种在一个连铸设备里连续铸造薄金属带的方法，在这 方法中金属从一个结晶器中垂直向下移出，其中使金属带从垂直方向弯 曲到水平方向上而且其中借助于 一些推进器滚对使金属带实现支承和/ 或输送和/或塑性变形。本发明还涉及一种连铸设备，尤其是用于实施属于此类的方法已在EP 1 071 529 B1和在W0 2004/065030 Al中 公开。在连铸薄金属带时使液体金属从上面输送给结晶器，还具有液体 内芯的预先成型的金属带从这结晶器里向下移出来。金属带在输送方向 上冷却并固化；同时逐渐地Y吏之/人垂直方向弯转到水平方向上。为此没 有许多推进器滚对，它们支承住并运送金属带。也可以设计规定夹送 辊对对金属带进行预变形，也就是说减小金属带的厚度。接着，也就是 说在通过推进器滚对之后，金属带就到达一个后续的轧制车间，在这里 使金属带进一步进行轧制。标识"CSP"已知是一种用于薄板坯的组合的铸造和轧制工艺，薄 板坯的厚度大多在45和70 mm之间，有时候也达到90 mm。对于制成热 轧带的几何尺寸和机械性能的精度的要求不断提高。同样对于具有尽可 能小的最终厚度的热轧带的市场要求也提高了 。要在精轧机列里轧制出 的热轧带越薄，那么轧制过程就越难于控制。当最终厚度小于1.5 mm 时，对于精轧机列里的控制-和调整系统的要求就很高。在精轧机列里产生的板坯几何形状对于轧制过程的稳定性有重大 影响，其中尤其是取决于在金带的宽度上薄板坯的轮廓轮廓和斜度以及 它们在板坯长度上的均匀性。在长度上轮廓轮廓或斜度的突然变化造成问题在不利的情况下可能造成一种所谓的"上行"，伴随生产中止(浇 铸中断)。板坯几何形状就是浇铸过程中一个直接的确定质量的结果。 按照技术背景只可能在推进器滚对的范围里通过推进器辊轮之间的轧 制过程来达到 一 定的厚度减d 、。CSP-铸造机按照技术背景配备有一种"液态芯缩减"(LCD)并可 能通过调节位置的液压油缸改变金属带的或者说薄板坯的斜度。薄板坯的轮廓轮廓取决于分级的刚度和液槽尖端的位置。液槽尖端的连铸机里 所处位置越深，那么铁磁静压就越大，并因此在假定分段刚度不变的情 况下这分段的弯曲和所形成的薄板坯轮廓轮廓就越大。在实践中这意味着浇铸速度的变化改变了液槽尖端的位置并因此也造成了板坯轮廓轮廓的变化。除此之外板坯轮廓可能由于分段辊轮的磨损而受到不利影 响。这种效果或这种变化可能在本身紧接着的轧制过程中造成很大的困难。早先使用的CSP连铸机反正至少不具有一种"液态芯缩减"。这意 味着在哪里不管是薄板坯的轮廓轮廓还是斜度都不会受到影响。板坯 几何形状在这种情况下既取决于分段相互之间的对准，也取决于分l殳刚 度，而且最后也取决于液槽尖端的位置。因而在轧机里可能出现的问题 在没有"液态芯缩减"的连《寿坤几中相应地更大。为了达到在轧机中轧制金属带的可再现的条件，因此以前在CSP过 程中并没有干预影响的方法，用这方法可以改善薄板坯的几何形状并使 之保持不变。因此本发明的任务是提出 一种方法和一种配属的连铸机，用这方法 或者说用这连铸机可以克服所列的不足之处。也就是说应该确保在这 紧接着连铸装置的轧制过程中存在着最佳的条件用于达到高质量的金属带。通过本发明解决此任务的方案按照方法而言，其特征在于，至少一 个夹送辊对使金属带发生塑性变形，而金属带的平均厚度并没有重大的 变化。优选地这样来进行，使得至少 一个夹送辊对至少很大程度上消除了 金属带在其宽度方向上，在一定条件下存在有的斜度。可以备选或者附 加地设计规定至少 一个夹送辊对产生了金属带的一种所希望的横轮廓 轮廓。此外还力求通过在夹送辊对里的成型变形仅仅或者至少很大程度 上横交于金属带的输送方向上实现材料流动。平均厚度没有重大变化的成型变形有利地，在金属带的输送方向上 看，在最后一个，在最后二个或在最后三个夹送辊对里进行。此外这种 成型变形直接发生在金属带向水平方向上弯曲之前或之后。专门设计规 定了在夹送辊对里平均厚度没有重大变化的成型变形直接在一个在金 属带输送方向上后续的轧机里的成型变形之前进行。金属带的平均厚度没有重大变化的上面所述的成型变形特别可以理解为金属带的平均厚度借助于最后一个，最后二个或最后三个推进 器辊轮在连铸设备的终端处达到小于5%,优选小于3%。所建议的用于连续铸造薄金属带的连铸设备具有一个结晶器，金属 可以从这结晶器里垂直向下移出，还具有用来使金属带从竖直方向弯转 入水平方向的装置，并具有若干夹送辊对用于使金属带实现支承、运输 和/或塑性变形，按照本发明该通铸设备特征在于至少 一个夹送辊对， 它用于使金属带产生塑性变形，而其平均厚度并没有重大变化，如上所 述。采用本发明建议可以对薄板坯的几何形状进行有目的调整，其尤其 是指轮廓和斜度。铸造参数，尤其是铸造速度的变化因而并不引起板坯轮廓的变化。 为此所使用的夹送辊对或在输送方向上看最后的夹送辊对可以加强结 构，以便实现上面所述的塑性变形，而带的厚度并没有大的减小。因此达到了进入精轧机列的恒定条件，因此造成更稳定的轧制条 件，尤其是在临界的，也就是薄的带材时。尤其是可以改善薄板坯的轮廓以及斜度，而并不改变金属带的厚 度，也并不持久地改变金属带的靠近表面的组织构造。材料应该只是在 ，廣交方向上流动，而并不在纵向方向上流动。因此不需要和不希望有厚 度的减小，例如与W0 2004/065030 Al所公开的解决方案相比实现矩正 夹送装置就可以比较省事。在所列的专利文件中进行了 一个缩减道次 (伴随轧带平均厚度的明显缩小)，而在这里按照本发明只进行一个平 整道次，这个道次使轧带的平均厚度基本上不改变，然而金属带的轮廓 却改变了 。对于紧接的薄带轧制的条件因此被改善了 。附图表示了本发明的一个实施例。所示为
图1: 一个连铸设备的侧视原理图，图2: —个夹送辊对的在金属带的输送方向上看的简略视图。 图1表示一个连铸设备2,在此设备中制造金属带1。为此将液态 金属从上输送给一个振荡式的结晶器3。垂直向下从结晶器3里出来的 金属带1在内部具有一个还是液态的芯部11,该芯部在输送方向F上看 逐渐地硬化，直至金属带完全固化。完全固化点14表示于图1中。在结晶器3之下使金属带1首先借助于一个垂直的连铸坯导向装置12垂直向下导行，然后通过若干辊轮(其中只表示出了一部分)逐渐地 转向到水平方向H,因此成一个铸换13。虽然即使在完全硬化点14上在金属带1里也还有^艮高的温度，但 金属带还软，从而可以用夹送辊对4, 5, 6, 7, 8, 9, 10对金属带进 行有控制的轧制。夹送辊对作为这样的装置在现有技术中十分熟悉并用 于使金属带1实现支承、输送和轧制，直至金属带转入水平方向H并被 输送给一个未示出的轧机，该轧机在输送方向F上接在最后的夹送辊对 IO之后。所建议的思路的核心在于接着这薄板坯的，也就是金属带1的铸 造和硬化过程提供了 一种调整构件，用它可以对—反坯几何形状施加影 响。此项任务应该由连铸机的最后的夹送辊对8, 9, 10来完成，这些 辊对位于连铸机的输送机端部上。这里大多是指起到矩正夹送装置作用 的夹送辊对，也就是它们使金属带矩正到一个平整的状态。在矩正夹送 装置中在连铸机的(未示出的)剪切机之前在正常情况下保持着恒定的 和低的通过速度，而且在最后的夹送辊对里调定的涉及轮廓和斜度的几 何形状一直到进入精轧机列之前都不再变化。设计规定了最后的夹送 辊对或最后的多个夹送辊对8, 9, 10,(在运输方向F上看)，针对压 力和力如此来设计，从而只还进行板坯的一种最小的厚度减小。这种最 小的厚度减小引起的相应的材料横向流动(材料流动横交于输送方向 F),通过这种方法可以有目标地调整板坯轮廓和一反坯4+度。图2说明了这种情况，在那里用实线(夸大地表示并在运输方向F 的视向上看)简略表示出金属带1的横轮廓。在运输方向F上最后的夹 送辊对10的二个辊子10a和10b作用在金属带1的两个表面上，这用 箭头表示(为了清楚起见辊子10a, 10b与金属带l有间距地示出)。金属带1的厚度d在宽度上并不是恒定不变的，而是可以看到有金 属带的高的轮廓，它是不受人欢迎的并且对于在紧接着的精轧机列中的 轧制过程有不利的影响。因而如此来调整轧辊10a, 10b, 4吏得虽然金属 带1的平均厚度d没有明显的改变，但却消除了过大的轮廓隆起，这用 虚线表示出来了。作为平均厚度可以理解为在金属带1宽度上的厚度d 的所有值的平均值。在CSP连铸设备运行时已知了 一种在连铸坯导向装置段中理想地 调整设定的薄板坯轮廓在接着的弯曲-和/或矩正夹送装置中可能不利地发生改变。最常见的原因在于推进器辊轮过大的磨损。由于在连铸坯 时的高温，因此小的推进器力就足以在那里持久地改变板坯的几何形状。因此对于所建议的方案来说规定了这最后的定向夹送辊对10作为 优选的位置，其中也可以规定是最后二个或最后三个夹送辊对8, 9, 10。 在现有技术中然而已知了还要在矩正夹送装置8， 9, 10之前就对板 坯几何形状施加影响。这造成了上面所述的缺点。早先已知的措施反正 规定通过板坯的变形来改善薄板坏的表面质量，其中并不是首先改善 尺寸精度。为了即使在输入条件发生变化时，例如象板坯温度不同时，也能调 整一种恒定不变的轮廓，可以使最后的夹送辊对IO(或者说又是最后三 个夹送辊对8， 9, 10)设置一种辊轮弯曲系统。 一种这样的弯曲系统可 以取决于所要加的轧制力使推进器辊轮的弯曲保持不变。有目的地施加 影响的另 一种方案是设计一种液压调整的反压滚轮，此滚轮根据弯曲的 不同以不同的力压向推进器辊轮的中间。因此保证了推进器辊轮的弯曲 保持不变。推进器辊轮也可以备选地或附加地获得一种特殊的轮廓(CVC-轮 廓)，并且通过一个滑动系统同样也可以使板坯的轮廓保持恒定不变并 且尤其是消除斜度。任何情况下有利的是这最后的夹送辊对10或最后二个或三个夹 送辊对8, 9, 10设有一种液压调整装置。因此可以容易地校正所存在 的斜度。在调整装置进行位置调节时在具有较大厚度的一侧由于压下量 较大而产生一个较大的力。较大的压下量在一定条件下可能引起在长度 上的某种板坯的月牙弯形状。这里应该估计到 一种这样的月牙弯形状 有多少可以或应该接着被校正。早先对于这个问题所作的试验已经表整。关于可能的剩余下的月^弯形状必要时l加:乂检验;它们2在多大程度上？ I起轧机中出现问题。有利的是在成型变形时在矩正夹送装置中实现一种尽可能大的材 料横向流动(材料流动横交于输送方向F)。横向流动越大，长度变化 就越小，而且因此接着的板坯的月牙形就越小。以推进器辊轮对的轧辊 较大的直径并在板坯和辊轮之间较高的摩擦就可以有利地影响到这才黄 向流动。因为在所建议的矩正和成型单元里，尤其是在最后的夹送辊对中出现较大的载荷，因此加大了辊轮的摩损。限制这种摩损的方法是只是 在关键的顺序里(薄带轧制)时才对板坯施加影响。在所有并不关键的辊轮摩损问题的附带改进可以通过使用在线-抛光器(类似于巻取 机-夹送辊)来实现。通过可以分别调整的分段(例如通过扭转弹簧或 者螺旋弹簧或者通过气动技术)可以对原来的辊轮轮廓不断进行精磨。 按此方式在辊轮轮廓中就可以避免摩损棱边。在对"轧制力"为1,000 kN时辊轮弯曲进行实例计算中得出每个 辊轮在辊轮中间的弯曲为564 pm。针对连铸坯的带边棱在连铸宽度为 1400 mm时在中部的弯曲大约达到270 pm。对于整个辊轮间隙来i兌因此 产生大约为540 pm的轮廓。附图标记表1金属带2连铸设备3结晶器4， 5夹送辊对6, 7夹送辊对8， 9, 10夹送辊对10a夹送辊对的辊子10b夹送辊对的辊子11液态芯部12垂直的连铸坯导向装置13铸造拱14完全硬化点V垂直方向H水平方向d金属带厚度输送方向
权利要求
1.在连铸设备(2)里连续铸造薄金属带(1)的方法，在此方法中使金属从结晶器(3)里垂直向下移出，其中使金属带(1)从垂直方向(V)弯转到水平方向(H)，而且其中金属带(1)借助于若干夹送辊对(4，5，6，7，8，9，10)实现被支承和/或被输送和/或塑性变形，其特征在于，至少一个夹送辊对(8，9，10)使金属带(1)塑性变形，但金属带(1)的平均厚度(d)没有重大的改变。
2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个夹送辊对(8, 9, 10)至少在很大程度上消除了金属带(1)在其宽度方向上在一定条件下存在的斜度。
3. 按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个夹送辊对(8, 9， 10)产生一种所希望的金属带(1)的横断面轮廓。
4. 按权利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，通过在夹 送辊对(8, 9, 10)中的变形只是使金属带(1)发生横交于输送方向(F)的材料流动。
5. 按权利要求1至4中之一所述的方法，其特征在于，在金属带 (1)输送方向(F)上看，在最后的一个(10)，在最后二个(9, 10)或者最后三个夹送辊对(8, 9, 10)里进行变形，但平均厚度(d)并 没有大的改变。
6. 按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，直接在金属带(1 ) 弯转至水平方向(H)之前或者之后进行变形，但平均厚度(d)并没有 重大改变。
7. 按权利要求5或6所述的方法，其特征在于，直接在在金属带 (1)的输送方向(F)上后续的轧机里进行的变形之前在夹送辊对(8,9, IO)里进行变形，但平均厚度并无重大改变。分9. 用于连续铸造薄金属带(1 )的连铸设备(2 )，具有结晶器(3 ), 金属可以从这结晶器里垂直向下移出；还有用于使金属带(l)从垂直 方向(V)弯转至水平方向(H)的装置(4， 5, 6, 7, 8, 9, 10);还 有若干用来使金属带(1)实现被支承、被运输和/或塑性变形的夹送辊29,对(4, 5, 6, 7, 8, 9， 10),所述连铸设备尤其用于实施按权利要求 l至8中之一所述的方法，其特征在于，至少一个夹送辊对(8, 9, 10), 它用于使金属带(1)产生塑性变形，但其平均厚度(d)并没有重大改 变。
全文摘要
本发明涉及一种在连铸设备(2)中连续铸造薄金属带(1)的方法，在此方法中金属从一个结晶体(3)中垂直向下移出，其中使金属带(1)从垂直方向(V)弯成在水平方向(H)上，而且其中借助于一些夹送辊对(4，5，6，7，8，9，10)使金属带(1)实现支承和/或输送和/或塑性变形。为了尤其是在铸造温度变化时避免质量下降，按照本发明规定了至少一个夹送辊对(8，9，10)使金属带(1)产生塑性变化，而金属带(1)的平均厚度(d)没有大的变化。本发明还涉及一种连铸设备，尤其用于实施此方法。
文档编号B22D11/12GK101330996SQ200680047038
公开日2008年12月24日 申请日期2006年11月27日 优先权日2005年12月14日
发明者C·比尔根, H·贝耶-斯坦豪尔, W·赫宁 申请人:Sms迪马格股份公司