专利名称：反向铸罐底通道的制作方法
技术领域：
本发明涉及一生产连铸薄金属带，特别是连铸薄钢带的方法和设备，在本方法中一金属带通过盛有熔融金属的容器底部导入，并在熔融金属在其上结晶后通过可传动的、位于容器上部的辊子拉出。
因为凝固是从内向外进行、而不是像在一般连铸中从外向内，故这种铸带方法也被称为反向铸造。
这类方法特别在生产金属丝中是已知的，但也已知用于铸带。如用于铸带专利US3.264.692公开了一实施此法的、带一锆石罐底砖的铸罐，罐底砖的狭缝状开口相对于在这里拉过的带尺寸的偏差非常窄。
这一已知罐底入口的缺点是，当仅很小地偏离带的允许尺寸时、或者当带不平稳地通过时有较大的夹带危险，并由此而加大摩擦。
从专利US4.479.530已知一方法，金属丝-然而这里是从上向下-被引导通过熔融金属，并导向通过熔罐的罐底出口。在这一为生产铜丝设计的方法中建议，罐底出口不仅做成锥形的，而且能同金属丝一起放出欲要的熔融金属。
从金属杂志，1963年10月，“连铸过程”，774至780页已知一类似设备，也是用于生产金属丝。在这篇文章中描述了一罐底通道，它由钼做成，并可水冷。
最后提到的这两个文件涉及生产铜丝，不能推广、到用于生产钢带的方法和设备中。特别是在丝生产中，还加上由于结晶层的瘤状，丝的直径是不均匀的，为了实际应用需要精整。另外，由于母丝的直径大—这里一般6mm和更大—产生一很小的结晶层和坏的熔接，这也是不利的。
本发明定下的目标是，找到一个方法和设备，它能避免当带进入熔罐时受机械性损伤、阻止由于严重的摩擦而出现失控的拉应力(断裂危险)，以及阻止熔融金属从容器中流出。
本发明通过方法权利要求1和设备权利要求5的特征达到以上目的。
按照本发明，熔融金属池在狭缝状进入罐内的入口的罐口处，被如此强地冷却，以致于这里出现一温降，它导致一稍稍高于凝固点的熔融金属/晶体两相区。此外，还与冷的母带接触的这一两相区，具有如此大的粘性，以致于承担起自动更新式密封装置的功能，并阻止熔融金属挤进狭缝和罐底通道中。
起密封作用的熔融金属的范围是如此之大，以致于在罐底入口的狭缝状槽口的内壁与通过的带之间的自由空间可选为这样大小，即，它能保证使带无接触地通过狭缝状槽口，特别是通过形成的弯月面。
因为在带和槽口之间几乎不发生机械接触，所以也可选铜作为材料。为了防止磨损，铜可有一保护层。作为保护层建议用金属(铬、镍)或氧化物(例如锆氧化物)或陶瓷(例如氮化硼)。
在另一有优点的结构中，冷却元件在朝向罐的壁上覆盖了耐热泥料层。用这种方法，不仅达到更好的保护冷却元件，还可影响在冷却元件附近的、同装料相比较冷的熔融金属的温度。
狭缝状槽口可以以不常维护和便宜的方法，做成由两部分构成的。其中一部分如前所述由铜做成；远离熔融金属的部分由耐热泥料，或由耐热砖制成。
为了可靠地影响弯月面，本发明者建议，冷却元件设计成朝罐内方向张口的锥形。
作为冷却介质，建议用液体，但也可用气体。在用水时，水要抽吸地输送，以便在冷却元件万一损坏时避免损失。
在一种特别结构中使用了曲折形的冷却管。使用的弯管做成使冷却剂先在狭缝附近、沿着狭缝流动。在槽口接口区域从熔融金属中的散热根据熔池温度调整。在熔融金属冷却太强时，可通过一加热装置、例如通过一等离子燃烧器，将其调整到希望的温度。
在附图中说明本发明的一个例子，其中表示
图1通过浇铸设备的示意性截面图2冷却曲管的布置图3罐底进口局部图1表示铸罐，带有罐底11和罐侧壁12，它们具有金属罐壳13及耐热衬里14。
罐底有一槽口20，其朝向熔融金属S的口有一金属槽口部件22，这里做成冷却箱25。
冷却箱25通过一介质导入管31与一容器34连接，并通过一介质导出管32与一泵33相连接。
通过槽口20由导辊41引导一金属带B进入容器、导向熔融金属S，在金属带B上形成一结晶层K，它在罐的上部通过平整辊42拉出，并平整到接近最终尺寸。
在介质导出管32上接了一个测量和调整热量的装置51。
图2上表示通过金属槽口部件22的水平截面。它在这里做成冷却管26，后者接在导入管31和导出管32上。金属带B通过槽口20引入曲折形排列的冷却管26的中心。
图的上面部分是表示一种布置，在其中在金属带两边各有二根管。箭头指明冷却介质的流动方向，冷却介质先环绕金属带流动、接着平行于在金属带区域内的冷却弯管导向冷却介质导出管。
在这个图的下面部分共有三根管互相平行地布置。图中表明，靠近金属带的冷却管可制成斜面，而且以这样的方式，即，使槽口20成锥形向容器内张开。
如图中所示，管可用圆形断面的，也可用四边形管。
图3表示容器的一个局部，容器带金属罐壳13和耐热衬里14，而且在右边是捣料的，左边是砖的。
槽口20有一增高，它接近金属罐壳地装置在耐热槽口部件21上，而且在左半图中做成耐火砖23，在右半图中做成耐火捣料24。
金属槽口部件22接近于熔融金属，前者在左半图中做成冷却管26，而在右半图中做成冷却箱25。在罐的内部方向上，这一槽口部件22用耐热层15覆盖着。
槽口20有一槽口内部宽度D，厚度为d的金属带B通过它。
沿金属带方向，在通过熔融金属S的金属带B上，形成一结晶层K。
另外，在图3中给出了熔融金属S的等温线，在狭缝状槽口中、在金属槽口部件22范围内，温度降到接近凝固点Tsol。这一熔融金属/晶体两相区阻止熔融金属通过狭缝状槽口从熔罐流出。
从两相区开始，表示出了其它等温线，直到熔化温度Tlig。在狭缝区、在金属带B和冷却箱25之间、在冷却管26下面，形成一弯月面M。依金属槽口部件22的端面形状的不同，形成弯月面的形状，这里，在锥形面时，它更深地突进狭缝状槽口20中。熔融金属S这时本身尚未凝透，而是可塑的，但已坚固到可阻止熔融金属从槽口外流。
附图标记列表罐11 罐底12 罐侧壁13 金属罐壳14 耐热衬里15 耐热覆层20 槽口21 耐热槽口部件22 金属槽口部件23 砖24 捣料25 冷却箱26 冷却管冷却装置31 介质导入管32 介质导出管33 泵34 容器金属带输送装置41 导辊42 平整辊测量-调整装置51热能S熔融金属B金属带K结晶层d带厚D槽口宽M弯月面
权利要求
1.生产连铸薄金属带、特别是连铸薄钢带的方法，在本方法中一金属带通过盛有熔融金属的容器的底部导入，并在熔融金属在其上结晶后通过可传动的、位于容器上部的辊子拉出，其特征在于以下步骤a)金属带向罐内方向无接触地通过一狭缝状槽口，b)熔融金属在槽口区域冷却到一温度，以致于在两相区中晶体份额在50％到90％之间，c)金属带在槽口区域接触这冷的熔融金属，形成一弯月面，并在弯月面附近熔融金属冷到由熔融金属和晶体构成的两相区，晶体具有一个紧挨着固相点之上的温度。
2.按照权利要求1的方法，其特征为带的速度选择为使弯月面位于槽口区域内。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征为通过冷却介质的散热根据带速调整。
4.按照上述权利要求中的一项的方法，其特征为散热依熔池温度调整。
5.用于实施按照权利要求1的方法的生产连铸薄金属带的设备，它有一设有耐热衬里并可盛熔融金属的罐，在罐底有一用于导入金属带的槽口，其特征为槽口(20)做成狭缝状的，其内壁距金属带(B)表面有0.3mm到1.0mm的距离。
6.按照权利要求5的设备，其特征为冷却元件(22)由钢做成。
7.按照权利要求5的设备，其特征为冷却元件(22)由铜做成，它带一防磨损的保护层(27)。
8.按照权利要求5的设备，其特征为冷却介质为气体。
9.按照权利要求7的设备，其特征为冷却元件(22)通过介质导入管(31)和介质导出管(32)连接在一输送站(33)上，冷却水可通过它抽吸地流动，
10.按照权利要求7的设备，其特征为冷却元件(22)有向罐内方向张开的锥形。
11.按照权利要求10的设备，其特征为冷却元件朝向罐内的壁上覆盖一耐热泥料层(15)。
12.按照上述权利要求中的一项的设备，其特征为设有一测量和调整从金属槽口部件(22)散热或供热的装置(51)。
全文摘要
本发明涉及一生产连铸薄金属带、特别是连铸薄钢带的方法,在本方法中,一金属带通过一盛有熔融金属的容器的底部导入、并在熔融金属在其上结晶后拉出。按本发明,金属带无接触地通过一狭缝状槽口,熔融金属在槽口区域冷却到一温度,在此温度时两相区中晶体份额在50%到90%之间,金属带在槽口区与这冷的熔融金属接触。本发明还涉及一生产连铸薄金属带的设备。
文档编号C23C2/00GK1176612SQ96192196
公开日1998年3月18日 申请日期1996年2月7日 优先权日1995年3月8日
发明者塔雷克·加麦尔, 彼特·哈马赫尔, 米歇尔·冯德班克, 弗里兹·P·普莱沙维施格, 英戈·冯·哈根 申请人:曼内斯曼股份公司