铸造金属板的方法_4

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而,所述例子不应当被认为以任何方式 对本发明的总体范围构成限制。
[0032] 例子 1 在实验室规模的双带铸造机(被称为"TB2")上进行实验。该铸造机具有大体如图1和 图2中所示的设计,并且具有铸造腔,该铸造腔具有与商用规模的双带铸造机类似的长度, 然而,铸造带的宽度比商用铸造机小。该铸造机设置有喷嘴,所述喷嘴具有允许调节全部冷 却喷嘴以改变其与铸造腔的偏置间距的特殊设计,使得能够评估增大不同区域中的偏置的 影响或者对不同区域尺寸的影响。使用跨过出现在铸造腔的出口附近的板的底部间隔开的 五个接触热电偶板来测量板的离开温度。使用冷却水热电偶的阵列来监测铸造机中的热通 量。
[0033] 在喷嘴在上部带托架上的铸造机的中心区域中偏置Imm (即紧随线性喷嘴的第 二行和第三行喷嘴)的情况下来进行实验。每一行六角形喷嘴都大约3. 3cm长(沿铸造方 向)。允许行由于紧密包装而交错,受影响的铸造机的区域是自熔融金属喷射的点下游的大 约16. 2至21. 6cm的带。为了比较,还执行铸造腔的最后三行喷嘴在上部带托架和下部带 托架上均偏置Imm的实验,从而具有使铸造腔缩短大约IOcm的作用,进而留下长度为大约 50cm的平行(正常)的铸造部段。
[0034] 所有实验都使用10臟计(8&耶6),实验中的合金铸件具有0.68¥七%3丨、0.58¥七·% Fe、0. 21wt. % Cu和0. 77wt. % Mn、平衡Al的标称成分。铸造带具有喷丸表面。
[0035] 以下的表1以其完成顺序列出了实验铸件以及相应的喷嘴构造。
[0036] 表 1 1底部表面,夹送辊之前。
[0037] 图6是曲线图,其中示出了在每一种情况下跨过板的宽度测量得到的离开温度。 在附图中,"0S"的意思是(铸造机)的操作者侧,"CL"的意思是中心线并且"DL"的意思是驱 动器(铸造机侧)。此外,"TC"的意思是热电偶,并且"TC#1"、"TC#2"……等指的是从"0S" 至"DS"跨过出现的板排列的热电偶。
[0038] 如能够从表1和图6看到,对于铸造腔的中心部分中的行凹入的实验的离开温度 范围(运行929)令人惊奇地比其它实验中的任何实验都低得多,包括基准运行过程(没有任 何喷嘴的凹入部)以及离开喷嘴被凹入的运行过程。后一种改型对离开温度似乎不具有太 大的影响。
[0039] 附图的图7A (顶部带)和图7B (底部带)是曲线图,其中示出了铸造机的中心的全 部长度以下的顶部带热通量分布曲线和底部带热通量分布曲线,包括期间最前面的两行六 边形喷嘴(大约为沿铸造机腔的距离的三分之一)在上部托架中凹入的铸造过程。如所期 望的,顶部带热通量在上部带托架的偏离喷嘴将铸造带拉离正交带平面的区域中减小。令 人惊奇的是,在喷嘴凹入的区域之后的区域中的热通量在上部带和下部带二者中都显著增 大。图7A示出了偏置喷嘴区域中的热回收的大约60%的减少导致紧随区域中的热回收的 大约三倍增大。这是非常令人惊奇的结果。使铸造腔的端部处的喷嘴偏置的影响具有较小 的显著影响。
[0040] 凹入喷嘴对铸造机腔形状的影响 总体而言,据观察,在铸造机的中心附近安装凹入喷嘴(偏置Imm)使具有凹入喷嘴的区 域中的两个铸造带之间的间隙增大大约〇. 4mm,且带在穿过具有凹入喷嘴的区域之后回到 其正常高度。
[0041] 在铸造机的离开端部处,凹入喷嘴的影响更显著。在凹入区域的前部边缘处,铸造 带之间的间隙增大相同的0. 4-0. 5_。然而,由于最末行的喷嘴定位在带路径的"断裂"之 前(带通常显著分开的位置处),因此带之间的间隙的改变在这些喷嘴凹入处的部段下游更 显著。总体作用是使铸造机腔的有效长度减小,就如铸造机带路径中的断裂已向前移动。
[0042] 对顶部托架的出口处的凹入喷嘴的腔尺寸的影响与底部托架的出口处的凹入喷 嘴相同。
[0043] 例子 2 通过由机械调节该区域中的喷嘴升高以去除带与被铸造的板的接触来调节铸造机的 部件中的热通量而实现了例子1中所描述的结果。然而,具有实现相同或相似结构而不求 助于机械装置的其它装置,如该预先的例子中所示的。
[0044] 上文所描述的铸造机包括位于铸造带下方的多个冷却喷嘴,所述多个冷却喷嘴供 给高压水以冷却和定位铸造带。冷却水的应用、其供给压力和分布以及铸造机内所保持的 内部压力全部是确定冷却水跨过每一个铸造带的内表面并且因此确定带升高和热提取率 的过程参数。传统上,这些参数都针对整个铸造机来控制,原因是并不认为改进现有的机器 以使其以如下方式操作是经济可行的,即:通过喷嘴阵列的一部分能够在与机器的其余部 分不同的压力/流动条件下进行操作。
[0045] 然而,在该例子中,传统的铸造机被改进成提供铸造带中的至少一个铸造带的冷 却喷嘴的分区,即提供上述参数都受到独立控制的不同区域。因此,该装置具有在降低的水 压、水流和水速条件下连续操作的冷却阵列的中心部分,与以上例子中所描述的类似。调节 这些参数提供局部降低热提取率并且对最终离开温度和板条件实现与例子1中移动喷嘴 实现的相同的作用。对铸造机的内部压力的局部改变也将实现相同的结果。
【主权项】
1. 一种连续铸造金属板的方法,所述方法包括: a. 将熔融金属连续引入被限定在沿铸造方向前进的间隔开的面对铸造表面之间的铸 造腔的进口中; b. 为所述铸造表面提供从所述铸造腔中的所述熔融金属去除热的能力,以导致所述 熔融金属固化并且由此在所述铸造腔内形成完全固体或部分固体的金属板; c. 通过所述铸造腔的出口从所述铸造腔连续排出所述金属板;以及 d. 在与所述进口和所述出口二者间隔开并且横向于所述铸造方向延伸的所述腔的区 域内,降低所述铸造表面中的至少一个铸造表面从金属去除热的所述能力,所述能力相对 于所述至少一个铸造表面从所述铸造腔的紧邻的上游区域和下游区域去除热的所述能力 降低。2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述铸造表面均形成导热构件的一侧,所述导热 构件还具有相对侧,并且通过向所述导热冷却构件的所述相对侧供给液体冷却剂来提供所 述铸造表面去除热的所述能力。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中通过使得所述铸造表面在所述区域 中比在所述紧邻区域中从所述铸造腔的中心平面移动得更远来降低所述区域中所述至少 一个铸造表面去除热的所述能力。4. 根据权利要求2所述的方法,其中每一个导热构件都由作用在所述相对侧上的支承 件支承,并且其中通过使所述区域中的所述支承件相对于所述紧邻的上游区域和下游区域 中的所述支承件偏置离开所述铸造腔的中心平面一定距离来降低所述至少一个铸造表面 去除邻近所述铸造腔的所述区域的热的能力。5. 根据权利要求4所述的方法,其中所述区域中的所述支承件相对于所述紧邻的上游 区域和下游区域中的所述支承件偏置至少〇. 5mm的量。6. 根据权利要求4所述的方法,其中所述区域中的所述支承件相对于所述紧邻的上游 区域和下游区域中的所述支承件偏置lmm±25%的量。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述区域沿所述铸造方向的距离为 从所述进口至所述出口的所述铸造腔的长度的五分之一至一半。8. 根据权利要求7所述的方法,其中所述区域在所述进口与所述出口之间所述铸造腔 的中点上居中。9. 根据权利要求2所述的方法,其中通过使被供给至所述区域中的所述构件的所述相 对表面的所述液体冷却剂的温度相比被供给至所述紧邻的上游区域和下游区域中的所述 相对表面的液体冷却剂升高来降低所述铸造表面去除热的所述能力。10. 根据权利要求2所述的方法,其中通过使被供给至所述区域中的所述构件的所述 相对表面的所述液体冷却剂的流量相比所述紧邻的上游区域和下游区域中的所述液体冷 却剂的流量降低来降低所述铸造表面去除热的所述能力。11. 根据权利要求2所述的方法,其中通过使所述区域中所述构件的所述相对侧与所 述液体冷却剂至少部分地隔离同时在所述紧邻的上游区域和下游区域中避免这种隔离来 降低所述铸造表面去除热的所述能力。
【专利摘要】本发明的实施例涉及用于连续铸造金属板的方法和装置。该方法包括将熔融金属连续引入被限定在前进铸造表面之间的铸造腔的进口中、冷却腔中的金属以形成金属板、以及通过出口将板从腔排出。对于与进口和出口二者间隔开并且横向于铸造方向延伸的腔的区域中的铸造表面中的至少一个铸造表面而言,铸造表面具有从金属去除热的能力但是该能力降低,因此减少热通量。该降低的去除热的能力相对于腔的紧邻的上游区域和下游区域中的铸造表面的这种能力。该装置可以是被改型成执行该方法的双带铸造机或者其它形式的连续铸造机。
【IPC分类】B22D11/055
【公开号】CN105033201
【申请号】CN201510497560
【发明人】K.M.加滕比, E.S.卢斯
【申请人】诺维尔里斯公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2013年3月14日
【公告号】CN103764314A, CN103764314B, EP2741873A1, EP2741873A4, US8662145, US8813826, US20130248137, US20140096929, WO2013138925A1
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