专利名称：在动壁间连续铸造设备的侧封闭壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及在两动壁间连续铸造薄金属产品。更具体地，它涉及侧面封闭铸造空间的装置，该空间是由两动壁所限定并位于两动壁处于最靠近时所限定的颈部区上方。
已经知道，为了进行侧封闭，特别在导辊间浇注的情况下，使用带有对着导辊端的垂直面的固定壁(又称为“小侧面”)。这种设备存在的两个问题是如何避免或限制金属凝固在这些壁上以及如何保证固定与导辊之间的密封性。为了避免凝固，已经提出用绝热材料来制造这些固定壁，以防止液态金属与壁接触时的冷却。但是，很难保证好的绝热性以及足够的强度。另外，密封性的问题仍然存在着。
为了解决这些问题，本专利申请的所有权人已经提出(法国专利申请8812074号)提供一种插在导辊之间并由绝热材料制成的壁，该绝热材料壁放在两个与导辊曲率相匹配的曲面形的金属带之间。采用这种结构，由于构成固定壁的主要部分的材料是不导热的，就限制了液态金属在固定壁上的凝固。另外，由于固定金属带与动壁之间的接合面是相配的曲面，也使它们之间的密封性很好。另外，这种结构排除了由于在导辊和金属带之间渗入液态金属而使两个导辊互相推开的情况，而且渗入液态金属还会阻碍导辊回到它们的正常位置。
本发明的一个目的是提供另外一种解决在小侧面上不该发生凝固的问题的技术措施，同时简化处在相对运动的零件间的接合以及改善接合处的密封性。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种封闭在两动壁之间连续铸造的设备的铸造空间的侧端的壁，该设备包括两个对置的并受冷却的动壁，所述的封闭壁包括一个面向铸造空间的前表面零件。
按照本发明，该封闭壁的特征在于包括至少一个保持对着动壁的边缘并具有一个面向铸造空间的侧表面的侧部零件，上述侧表面从所述动壁的表面延伸出来并与凹入封闭壁的所述前表面相连。
可以明白，本发明的基本思想是在一个垂直于动壁的平面内实现动壁与固定端之间的密封性，如在用来对着动壁边缘的一个平面封闭壁的情况那样，本发明大大简化了所述的固定壁的结构，并且可在不破坏密封性的情况下把动壁相对移开。另外。包括一“凹部”区(前部零件)的固定壁具有动壁表面延伸出的侧表面，在与受冷却的动壁接触时凝固的金属及基本上连续地延伸出一个舌部，该舌部是在与所述的侧部零件的侧表面接触时凝固生成的。因此，该凝固金属及复盖了在运动壁和固定壁之间的接合处，防止了铸造空间的液态金属渗透。
由于固定壁的上述侧表面的宽度较小，形成凝固皮边缘的舌部的尺寸也小。并且，当舌部与冷却动壁接触形成的凝固金属皮同时凝固时，它就受后者带动并且在所述的固定侧表面上滑动而实际上不会有被扣住的危险。而且，为了进一步减少这种危险，还可以采用类似于对普通连续铸造锭模进行润滑的方式来润滑侧表面。
从下面对本发明的一个封闭壁和包含所述封闭壁的一种在导辊之间连续铸造的设备的说明将可以进一步明白本发明的特点和优点。
下面参照附图来说明，附图中
图1是一个在导辊之间连续铸造的设备的局部视图，示出了本发明的一个封闭壁的结构;
图2是沿图Ⅰ中Ⅱ-Ⅱ平面的剖面图;
图3a、3b、3c示出在图2中不同水平位置a、b、c的铸造产品的凝固过程的进展;
图4是固定壁的一种改型的正视图;
图5是沿图4中Ⅴ-Ⅴ线截取的剖面图;
图6a、6b、6c示出图4和图5的改型的情况下类似于图3a、3b、3c的视图;
图7是适用于一种连铸设备的另一种改型的视图，其中包括可轴向彼此相对移动的导辊以便变更铸造产品的宽度。
图8是图7的区域Ⅷ中的水平剖面图;
图9a、9b示出在侧表面相对于圆柱表面倾斜的一种改型的情况下的类似于图3a和3b的视图。
必须指出，所示出的各图只是为了解释的目的，还要明白，为便于了解本发明的主题和目的，图中未涉及各零件的相对尺寸。
图1示出了在两个导辊中连续铸造的设备的一端，该设备包括两个导辊1和2，其中的第二导辊只用它的壁端的轨迹21象征性地表示。
使具有平行轴并处于同一水平面P的两个导辊按箭头3和4所示的相反方向转动，该两导辊在相应于穿过导辊轴的平面P的水平位置的颈部5的水平处相隔一定的距离，该距离相应于所要求的铸造产品的厚度。
按照已知的一个方法，将液态金属浇入铸造空间，该空间由位于颈上方的两导辊壁部分与位于导辊的边缘并且与这些边缘成密封接触的封闭壁所构成。应该明白，当封闭壁固定而导辊壁运动时，必须在它们之间设置最小的作用间隙，以避免强烈的摩擦作用及磨损这种现象在其他情况下会发生，因此，密封性不能绝对保证，存在着液体金属漏渗的危险。因此，减少漏渗的危险是本发明的一个主要目的。
实际上，如果封闭壁是平整的平面，并且如本说明书开始所述的那样，它是由足够绝热性的材料制成(以使液态金属与其接触时不至于凝固)，那么，与导辊的冷却壁接触的凝固的金属皮就正好停在封闭壁和导辊之间的接合区，这样在该区域会有漏渗金属液的很大可能性。
本发明所包含的想法实际上是通过促使凝固的金属皮延伸在直接靠近导辊的封闭壁部分来保证不漏渗液态金属的性能。
图1示出了一个封闭壁(或“小侧面”)6，它包括一垂直板61，它与导辊1和2的端部相对，并保持一个作用间隙。
在直接与铸造空间接触的部分，板61往里凹进，以限定一个由前表面63和由导辊1和2的圆柱形表面延伸出的两个侧表面64为边界的一个凹部62。这些表面是具有与圆柱表面有同样曲率的并且向下延伸到颈部5的水平位置的圆柱形表面的部分。
前表面63是平面，并稍微与垂直倾斜，使该表面往下稍稍偏离铸造空间。如所知，这种偏斜的方式使得浇注过程中正在凝固的产品可以发生侧向膨胀，这种膨胀是由于导辊的滚轧作用所造成的。由此，使得侧面64的宽度沿着往下降到颈部的水平位置的方向而增加。
作为改型方案(未示出)，前表面63也可以是垂直的(因此侧表面64的宽度恒定)或是稍微带有曲面形状。
在所述的实施例中，前表面63是安装在垂直板61中加工出来的凹部中的前元件65的表面，该前元件由绝热耐火材料制成，而侧表面64则由侧部零件66的表面形成，侧部零件由金属材料制成并且最好由内部通以冷却液体冷却，凹部62再往下延伸到颈部下面是有固定宽度的槽67，构成铸造产品的边缘的导槽，这些边缘的凝固在该槽中终止。
图3示出了在铸造过程中凝固金属皮的形成过程。在铸造过程中，铸造空间中充满液态金属。与导辊的冷却壁以及封闭壁6的侧表面64接触过程中，液态金属凝固。
在略低于金属液面N下的水平位置a(图2，图3a)，液态金属10开始凝固，形成凝固的金属皮11和12，它们越过导辊1和2的边缘和封闭壁6的侧部零件66之间的接合区13，往凹部62中延伸到前表面63。
在图2中的中间水平位置b，金属继续凝固(图3b)。随着铸造的金属沿着倾斜表面63往下运动，金属皮11和12彼此靠近并且增厚，边缘11′和12′还被拉长。
在相应于颈部5的水平位置c，两边的金属皮11和12连结起来，形成了完全凝固的成品13。
需要注意，在液态金属与导辊的壁接触时凝固的金属皮11和12，随着该两辊的壁一起往下运动而基本上没有相对滑移，而金属皮11和12的边缘11′和12′在与封闭壁的固定的侧部零件66接触中凝固，并且与所述的侧部零件66之间产生滑动。为了有助于这一滑动，侧部零件66的表面可以有利地润滑，例如可以在导辊和封闭壁之间的接合面的区域设置注射润滑液的装置，这就有一个附带的好处，即减小这些元件间的摩擦及磨损。
在本发明的一个改型中，侧表面64不要求与导辊的圆柱表面对齐，它们之间不是成180度的关系，而例如如图9中所示的钝角α的关系。换言之，在水平面中该侧表面的轨迹与处于同一平面的相邻的运动着的壁之间夹一钝角。
所述的夹角可以沿着凹部的高度保持不变，在这种情况下，铸造产品的边缘比中心部位更薄。因此侧表面是截头锥形的。所述的夹角也可以往凹部底部方向变化而逐渐扩大，如在图96中所示，一直达到颈部水平位置，该夹角成一平角，该部分与在图3c中所示的一样。这种情况下，侧表面64′是翘曲表面。
图4，5和6涉及本发明另一改型方案，在该改型中，侧表面71保持随导辊的圆柱表面的延伸，并且它们的形状是逐渐吞并部分前部零件一直到接近两导辊之间的颈部的水平位置，两侧表面连在一起，从而形成在该水平位置的上述前表面72。在该改型中，前部零件73由绝热性能好的耐火材料制成，其端部在由两侧表面71逐渐变形形成的两前表面区71′之间的向下指向点处。如图6所示，随水平位置从封闭壁的顶部往底部变化，侧表面71逐渐变深成圆弧形(图6a，b)，形成一保持导辊的表面延伸的部分71″和与前部零件73的表面成切线相连接的部分71′，该圆弧部分往下逐渐变化，在颈部区，形成直角形(图6c)。这样，沿着封闭壁的高度，总是有连续的金属材料，液态金属的凝固金属皮的边缘在与其接触下凝固，因此，使凝固的金属皮的边缘11′，12′避免与绝热材料73相接触，甚至在颈部附近也如此。
图7和8示出了本发明另一种改型，应用到两辊轴向相互偏移的情况下。在该改型中，封闭壁8的形状使它一方面能对着导辊2′的端表面，而另一方面又对着另一导辊1′的圆柱表面。靠近导辊2′的一半封闭壁8类似于前述实施例中的结构，该部分限定了一侧表面81，它是导辊2′的圆柱形表面的延伸。靠近导辊1′的另一半封闭壁则是类似前面所述的法国专利申请(申请号8812074)说明的装置，该专利申请的内容在这里引为参考。第二半封闭壁的形状由一个曲面限定，其半径与导辊1′的半径相同，并置于对着导辊1′的圆柱形表面。金属带82与由耐火材料制成的中部壁区83并排设置。面朝铸造空间的该金属带82的表面是一个翘曲表面，在它的上端形成一个斜面。
该斜面的锐角往下面方向均匀增加，在辊间的颈部区变成一直角，在该处，表面84与垂直于导辊轴的跟部85相连。从前面所述的法国专利申请中可以了解所述的金属带的形状及其目的的细节，这里仅仅提一下所述的金属带使得在导辊1′上凝固的金属皮可以沿着金属带82的表面84沿伸，同时包含着所述的导辊与所述的金属带之间的接合区8b，从而使该区中的铸造空间具有时液态金属的密封性。对这种结构而言，可保证在封闭壁和导辊2′之间的密封性与在该壁与导辊1′之间的密封性一样好。该改型特别适合于采用轴向可移的导辊之间进行铸造的设备以便铸造出具有不同宽度的产品。应该注意，不仅封闭壁8可沿轴向88相对于导辊1′位移而不破坏该两零件间的密封性，而且两导辊也可稍微相互移近或移开(沿箭头87的方向)，因为导辊2′可沿垂直于轴线方向相对于封闭壁8作位移而不改变导辊2′和封闭壁8之间的作用间隙。
当然，可以采用上述改型的各种组合方案，例如，按照各种情况，改变相对于封闭壁的前表面的垂直面的倾斜角或者面向铸造空间的所述壁的表面(64，71，84)的斜度。
另外，制造封闭壁的各零件的材料要与铸造的金属类型相配，就壁的中部材料而言，要选用耐火材料制成以具有低的热导率。侧部零件也可以由耐火材料制成，但最好用金属材料并且如前所述采用冷却剂冷却。
权利要求
1.在动壁之间进行连续铸造的设备的铸造空间的侧端的封闭壁，该设备包括两个对置并受冷却的动壁，所述的封闭壁包括一个限定面向铸造空间的前表面的前部零件，其特征在于该封闭壁包括至少一个保持对着动壁的边缘并具有从所述动壁的表面延伸出来的侧表面的侧部零件，该侧表面还与置于封闭壁的凹部中的所述前表面相连。
2.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于所述的前部零件和所述的侧部零件由耐火材料制成。
3.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于所述的前部零件由耐火材料制成，而所述的部零件由金属制成。
4.按照权利要求3的封闭壁，其特征在于所述的侧部零件是冷却的零件。
5.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于所述的前表面向下与垂直面倾斜，偏离铸造空间。
6.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于在水平面中侧表面的轨迹与在同一平面中相邻的动壁的母线之间夹角不是180度。
7.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于所述的前表面和侧表面垂直延伸到低于颈部水平位置，并形成铸造产品的导槽。
8.按照权利要求1的封闭壁，其特征在于所述的侧表面的形状是往下逐渐并吞部分所述的前部零件，直到接近两导辊的颈部水平位置，两侧表面连在一起，并形成在该水平位置的所述的前表面。
9.在导辊中连续铸造的装置，其特征在于它包括按照权利要求1至8中任一项的两个封闭壁。
10.按照权利要求9的装置，其特征在于两导辊可相互轴向位移，每个封闭壁在一侧限定了为其中一导辊的表面的延伸的所述的侧表面，而另一侧的形状做成使它出与另一导辊的曲面相配合。
11.按照权利要求9或10的装置，其特征在于，它包括在动壁和封闭壁之间的接合面的区域中注射润滑剂的装置。
全文摘要
在两动壁之间连续铸造的设备的铸造空间侧端的封闭壁，该设备包括两个对置的受冷却的动壁(1，2)，所述的封闭壁包括一个限定面向铸造空间的前表面(63)的前部零件(65)，和至少一个限定从所述动壁的表面延伸出来并与所述前表面相连的侧表面(64)的侧部零件(66)。
文档编号B22D11/06GK1048179SQ9010443
公开日1991年1月2日 申请日期1990年6月15日 优先权日1989年6月15日
发明者雷博德·P·维克多, 彼瑞特·J·彼艾尔, 特维尼尔·何维, 里克莱尔·J·劳斯, 拉尔克·米歇尔, 斯皮克尔·杰克斯 申请人:法国冶金研究所