专利名称：带材连续铸造装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种带材连续铸造装置及其使用方法。
背景技术：
图5表示JP 8-300108(还有美国专利5590701和5960856)所公布的带材连续铸造装置。这种带材连续铸造装置带有一对铸造辊子101a和101b。该二个辊子水平并列地互相平行，可转动地被支承着，并形成一个辊子间隙G，而这些铸造辊子的外圆周表面则面向所述辊子间隙G。铸造装置的熔融金属供给装置102将熔融的金属供给至铸造辊子101a和101b上，并送至该二个辊子之间。带材导向装置112从侧面为从辊子间隙G，通过铸造辊子101a和101b的转动为送出的带材103导向。夹紧辊子座105夹住从带材导向装置112送出的带材103。封闭壁107形成一个位于铸造辊子101a和101b下面的腔106，并包围从辊子间隙G至夹紧辊子座105的带材103的运动通道。碎片盒108的上边缘从下面与封闭壁107组成的腔106的边缘接触。
铸造辊子101a和101b的外圆周表面，利用通过在铸造辊子内部流动的冷却水冷却；冷却水也可加速在铸造辊子101a和101b表面上的熔融金属的凝固。
另外，为了调节辊子间隙G，因而也是调节要制造的节材103的标准尺寸，设置了一个与铸造辊子101a和101b的回转轴线很接近的作动器(没有示出)。
熔融金属供给系统102还具有容纳熔融金属的浇口盘109，和将熔融金属从浇口盘109倒入铸造辊子101a和101b上和它们之间的一个喷嘴110。
带材导向装置112由支承轴111和多个导向辊子113组成。支承轴111配置在铸造辊子101b的下面，并可以与所述铸造辊子101b平行地绕支轴转动。多个导向辊子113设置在横向，并支承沿着侧面由可动平板112A输送的带材103。
夹紧辊子座105具有一个带材103通过的壳体114，一个压力辊子115a和一个压力辊子115b。压力辊子115a安装在壳体114中，与带材103的下表面接触。压力辊子115b也安装在壳体114中，与带材103的上表面接触。
封闭壁107由钢的外壳116构成，该外壳支承着在外壳116的整个内表面上延伸的耐火材料内部衬里117。
碎片盒108由耐火材料制成，在其顶部安装着一个密封件118。碎片盒108安装在车轮120可在轨道119上运动的车121上，并具有一个液压缸122。液压缸122放在所述车121上，可以升高碎片盒108。
当利用图5所示的带材结构铸造装置制造带材103时，固定在车121上的液压缸升高碎片盒108，使其上部边缘通过密封件118与封闭壁107组成的腔106的边缘接触。可动平板112A的引导边缘放置在支承轴111的下面。铸造辊子101a和101b的回转轴线之间的距离设定成使辊子间隙G与要铸造的带材103的标准尺寸相适应；并且铸造辊子101a和101b转动，使其外圆周表面从上面向着辊子间隙G运动。
接着，将熔融的钢送入浇口盘109中，并且当通过喷咀110将熔融的钢倒在铸造辊子101a和101b上和它们之间时，在辊子的外圆周表面上形成凝固的壳。当铸造辊子101a和101b转动时，带材103输送至腔106中。
在带材103达到横向均匀的状态时，铸造辊子101a和101b的回转轴线在非常短的时间内弹回(大约01～0.5秒)，使辊子间隙G大约为带材103的厚度的1.5～3倍，然后辊子间隙G回复至其原来状态。辊子间隙G的扩大使铸造辊子101a和101b产生不完全冷却的区域，使得带材103再次通过重新加热熔化，如同一个热的剪床一样。
这样，在辊子间隙G扩大前输送的带材103，与辊子间隙回复至其原来状态后输送的带材呈直线地断开，而通过辊子间隙G的扩大重新熔化的带材103的一部分，形成要输送至冷却器的带材103的边界。
另外，可动平板112A横向放置，在断开后从辊子间隙G输送出来的带材103，由导向辊子113引导至夹紧辊子座105。
本发明要解决的问题是，在图5所示的带材连续铸造装置中，由包围从辊子间隙G至夹紧辊子座105的带材运动通道的封闭壁107形成的空间，和与封闭壁107组成的腔106的下边缘接触的碎片盒108没有充满不氧化或弱还原的大气气体，因此氧化作用在带材103上形成氧化皮。
另外，没有设置控制大气(空气)在铸造辊子101a和101b与可动平板112A之间，以及在可动平板112A和导向辊子113之间的大气(空气)流动的装置。被带材103加热的高温空气集中吹在铸造辊子101a和101b上，而封闭壁107的耐火材料衬里117的绝热作用妨碍在腔106内的空气冷却。这造成从辊子间隙G输送出来后，带材103又重新加热，这会造成衬里烧穿和铸造不稳定。带有氧化皮的高温带材103(不低于1250℃)输送至夹紧辊子座，导致氧化皮嵌入造成的损坏，并降低产品的合格率。
另外，因为碎片盒108的密封件118与形成腔106的封闭壁107的边缘接触，当在铸造过程中要更换碎片盒108时，大量的空气流入腔106中，造成带材严重氧化。结果，在实际工作时，在带材连续铸造装置工作过程中，不可能更换碎片盒108。
另外，飞溅的熔融金属和铁渣落在并积存在封闭壁107和碎片盒108之间的密封件118上。结果，碎片盒108的液压缸122升高，会使密封件118变形和损坏。因此，每次更换碎片盒108时，必需清洁或更换密封件118。此外，限制外部空气流入和保持在封闭壁107内的氧含量低很困难。
发明内容
本发明考虑到先前技术的这种缺陷，要提供一种由熔融的钢制造带材，同时使氧化皮大大减少的有效方法。
根据本发明，提供了一种连续铸造金属带材的装置，该装置包括二个平行的铸造辊子；在该辊子之间形成间隙；一个熔融金属供给系统；用于将熔融金属送入该辊子之间的间隙中，形成熔融金属的铸造池，该池支承在位于上述间隙上面的铸造辊子表面上；辊子驱动机构；用于按相反的回转方向驱动二个铸造辊子，形成凝固的金属带材，该带材从铸造辊子之间的间隙向下输送出去；一个铸造腔，用于包围从该间隙向下送出的带材；一个冷却腔；它位于铸造腔的下面，用于通过铸造腔的该间隙向下通过铸造腔和位于铸造辊子之间的间隙下面的冷却腔之间的转移开口的带材；一个腔内密封系统；它靠近所述转移开口，并具有使开口扩大的开放状态和使开口围绕带材收缩的关闭状态；以便加强铸造腔和冷却腔之间的密封，减少气体在它们之间的转移。
该装置还可包括一个铸造腔气体入口，使抑制氧化的气体进入铸造腔中。该抑制氧化的气体可以为惰性气体或弱还原气体。
还可以有一个冷却腔气体入口，使抑制氧化的气体进入冷却腔中。
腔内密封系统包括二个密封辊子，其中在所述转移开口每一侧上放置一个密封辊子；还包括一个辊子运动驱动装置，它可使辊子在缩回位置和使转移开口收缩的伸出位置之间工作。
该装置还可包括一个在冷却腔底部的用于容纳碎片条的可动的碎片盒，和一个碎片盒交换腔。该交换腔通过一个交换开口与冷却腔的底部连通，该交换开口可由可动的不漏气的门关闭。碎片盒可以在位于冷却腔底部的容纳碎片位置上送入和取出。该碎片盒交换腔带有一个可动的不漏气的进入门，碎片盒可通过该门送入交换腔中。另外，该交换腔还带有交换腔的气体入口，抑制氧化的气体可通过该入口送至碎片盒交换腔中。
该装置还可具有带有辐射管的热交换腔，该辐射管放置在热交换腔中。在热交换腔中放置有导向辊子，可以在横向输送从冷却腔送来的带材。热交换腔还带有大气入口。
该装置还可具有一个夹紧辊子腔，它与热交换腔的出口连通，并容纳从热交换腔来的带材。另外该装置还具有分隔门，可使夹紧辊子腔的出口孔的横截面扩大和收缩。另外，该装置还有夹紧辊子，它放在夹紧辊子腔中，可以夹持带材。
该装置还具有在带材从夹紧辊子腔出发的行进方向的下游，设置轧钢机；从夹紧辊子腔出口至轧钢机的带材流通路线，设定成在带材每行进1m距离时，使带材降低10～150mm。
本发明还提供了一种带材连续铸造装置，它具有二个铸造辊子，一个熔融金属供给系统，一个铸造腔，铸造辊子形成一个辊子间隙，并在直径方向互相平行并列；熔融金属供给系统从上面将熔融金属送至铸造辊子之间。铸造腔包围从二个铸造辊子之间送出的带材，和在某些实施例中，包围二个铸造辊子本身。该装置还具有一个腔内密封系统，它具有二个密封辊子，可允许从铸造辊子之间向下送出的带材通过。密封辊子腔包围该二个密封辊子，并与铸造腔连通或位于铸造腔内。密封件使放在密封辊子腔中的密封导向件滑动，并将密封辊子放置在带材通道上和带材的每一侧上，使密封辊子运动。一个可动平板在侧向给从密封辊子之间向下输送的带材导向，或者另一种方案是，将所述带材下降至碎片盒中。碎片盒放在可动平板下面。冷却腔与腔内密封系统连通，并具有一个出口。该出口可输送由该可动平板导向的带材，并可包围该可动平板。出口门可以增加和减小冷却腔出口的开放。碎片腔具有一个不漏气的门，可使碎片盒进入冷却腔中和从冷却腔中取出。碎片腔包围与冷却腔连通的碎片盒，并且所述的铸造腔，冷却腔和碎片腔每一个都具有大气入口。
本发明还提供了一种使用该带材连续铸造装置的方法。这种方法是在连续铸造带材时，将诸如不氧化或弱还原的大气一类的抑制氧化的气体，送入所述铸造腔、冷却腔和碎片腔中。
为了更充分地说明本发明，将参照附图来说明具体的实施例。其中图1为通过根据本发明制造的带材连续铸造装置的一部分的垂直横截面图；图2为通过图1所示装置的另一部分的垂直横截面图；图3为该装置一部分的详图；图4为通过该装置的一部分的横截面图；图5表示先前技术的装置的一部分；图6为通过根据本发明的另一个连续铸造装置的一部分的垂直横截面图；图7为图6所示装置的一部分的顶视图；图8为图7所示的装置零件的正视图。
具体实施例方式
图1～4为根据本发明的带材连续铸造装置的一个实施例。
熔融金属供给系统具有浇口盘1，它从上面，通过喷咀2将熔融金属送至铸造辊子3a和3b上和它们之间。熔融金属供给系统可以有放置在浇口盘1和铸造腔4之间的绝热密封材料23，和喷咀2。喷咀2插入在铸造辊子3a和3b之间形成的熔融钢的池中。
铸造辊子3a和3b的外圆周表面由通过该辊子流动的流却水冷却。冷却水还可加速熔融钢的凝固。
另外，铸造辊子3a和3b水平并列，形成辊子间隙G。铸造滚3a和3b被支承着，使其外圆周表面从顶部向着辊子间隙G转动。
当在铸造辊子3a和3b之间向下流动的熔融钢通过辊子间隙G时，熔融钢在铸造辊子3a和3b的外圆周表面上形成凝固的壳，并从辊子间隙G向下形成带材10。
在带材10与铸造辊子3a和3b的外圆周表面分离后，带材不可能凝固至其厚度的中心；带材中心部分的30％～50％可能仍为熔融的钢。
在图1～图4所示的带材连续铸造装置中，在带材与铸造辊子3a和3b分离后，带材10的没有凝固的中心部分凝固。然而，从辊子间隙G送出的带材10的引导边缘是不规则的。
这时，液压缸9a和9b将密封辊子6a和6b运动至图1的双点划线所示的位置，使该铸造辊子不受从辊子间隙G飞贱出的熔融金属的影响，并将密封辊子6a和6b之间的间隙扩大至最大。如图1中的实线所示，这时可动平板14朝下。
开始时从辊子间隙G送出的带材10，通过密封辊子6a和6b并朝下，进入放在碎片腔16内的碎片盒17中。
接着，在铸造辊子3a和3b的回转轴线之间的距离在非常短的时间(一般为0.1～0.5秒)内扩宽以后，辊子间隙G回复至其原来位置。辊子间隙G的扩大使液体钢进入带材壳之间，使没有完全冷却的带材10的一部分重新加热和重新熔化，形成适用于将带材输送至冷却器的新的头部末端。
如图1中的双点划线所示，可动平板14在横向对准。这样，开放状态的带材10被引导至可动平板14的上表面上，引导至导向辊子18上，并通过出口门20进入换热腔19。开放状态的带材10通过换热腔19；运动至换热腔29的出口门21，再由夹紧辊子座65上的夹紧辊子22夹住，给带材10加上所希望的拉力。
夹紧辊子22夹住带材10，并防止带材落入碎片盒17中。这样，可动平板14在图1中的实线所示的方向上对准，形成带材10在冷却腔15中的平缓弯曲的运动通道，从而使带动连续铸造装置从启动状态切换至进行正常的连续铸造工作。
这时，如图1所示，液压缸9a和9b移动密封辊子6a和6b，使它们更紧密地靠在一起，并且，密封辊子6a和6b之间的间隙减小至密封导向装置8设定的值。另外，冷却腔15的出口门20和换热腔21的出口门21降低至最低位置，使它们不与带材10接触。
因此，在图1～图4所示的带材连续铸造装置中，通过使铸造辊子3a和3b之间的间隙瞬时扩大和回复至原来状态结合起来，并使可动平板14适当地对准，可以容易地重复工作，容易开始和停止带材10的铸造，而不需要使用平衡杆(dummy bar)。
在连续铸造工作过程中，通过减少密封辊子6a、6b和带材10之间的间隙来密封铸造腔4。除了排气通风口26以外，排气控制阀27可以控制从铸造腔4排出的废气量。铸造腔4可以充满混合的不氧化气体(例如99.99％的氮或氩)或弱还原气体(例如2％～10％的氢与剩余部分为氮的混合物)。气体通过大气输入口24通入，并且大气通过密封辊子6a和6b之间的间隙，排出至冷却腔15，这样可防止在铸造腔4中铸造后，温度达到1300℃～1400℃的带材10的表面氧化。
铸造腔4由水冷却板构成，冷却水在两块外板和内板之间滚动。通过铸造腔4运动的带材10辐射热至冷却板，并连续地冷却。
密封辊子腔5与铸造腔4和冷却腔15相通，并包围位于铸造腔4和冷却腔15之间的密封辊子6a和6b。密封辊子腔5，象铸造腔4一样，也由水冷却板构成，并且当带材从铸造腔4运动至冷却腔15时，连续冷却带材10。
密封辊子6a和6b的外圆周表面，由通过密封辊子6a和6b的内部流动的冷却水冷却，这样可以加速带材10的冷却。
带有密封辊子6a和6b的腔内密封系统用于减小和最大限度地减小从冷却腔15通至铸造腔4的大气，并可使铸造腔4中的气体运动最小，以便使铸造工作稳定。然而，在铸造工作开始和完成时，密封辊子6a和6b之间的间隙可以扩大，因此，飞溅的熔融金属可以从辊子间隙G落下，并且形状不确定的带材可与密封辊子6a和6b碰撞，并与该辊子卷缠在一起。
带有密封辊子6a和6b的密封系统可以由密封件7构成。这些密封件7放置在带材横向运动的通道上，并且与密封辊子6a和6b一起运动。密封导向装置可以放置在密封辊子腔5中，并沿着密封件7的整个圆周延伸。
密封件7由比用于制造密封辊子6a和6b的铸铁、陶瓷或聚合物树脂等柔软的材料块制成，并支承在密封辊子6a和6b的侧面的框架中。
另外，可以将密封件7和密封辊子6a和6b之间的间隙设定成不大于1mm。
另外，作为使密封辊子6a和6b运动的装置，可以使用电机来代替油缸、气缸或气液动力缸9a和9b。
密封导向装置8起密封件7的密封作用，并且可以设定密封辊子6a和6b之间的间隙的值。
为了减少大气进入铸造腔4，同时避免由密封辊子6a和6b的夹持造成带材10断裂，密封辊子6a和6b与带材10之间的间隙，最大设定成比要铸造的带材10的标准尺寸大1～20mm。
另外，从辊子间隙G出来的带材的标准尺寸一般在1～5mm范围内，因此，密封辊子6a和6b也可以在20mm以下的范围内，由驱动机构(例如电机)驱动。
冷却腔15也象铸造腔4一样，由水冷却的板构成，并且利用辐射冷却，可以在冷却腔15中，使运动的带材10的冷却继续进行。
可动平板14的外圆周表面也可以用通过可动平板14内部流动的冷却水冷却，从而加速带材10的冷却。
在冷却腔15中，配置了一个大气入口29，排气出口30，腔内部压力量仪31，气体分析器32和带材温度量仪33。表示由腔内部压力量仪31测量的压力信号，表示由气体分析器32确定的气体成分的信号，和表示由带材温度量仪33测量的温度的信号，送至控制内部压力、气体成分和冷却腔15的温度的控制计算机中。
使冷却水进入冷却腔15的出口门20中的门辊子38可转动地固定在出口门20的底部。
在带材10的引导边缘通过以前，由门开闭装置37的驱动机构将冷却腔15的出口门20设定成打开状态。该驱动机构由液压马达或电机驱动，冷却腔的出口门20的开度可以在连续铸造工作过程中，在带材10上留下2～10mm的间隙。
冷却腔15的出口门20由绝热材料制成，并可以绝热，不受由热交换腔19发出的辐射热或冷的影响。
碎片腔16象铸造腔4一样，由水冷却的板构成，可与冷却腔15连通。在开始连续铸造工作后，并且在完成连续铸造工作之前，带材10放置在碎片盒17中。
碎片腔16带有不漏气的门42，可将碎片盒17插入和取出。并且，门密封43与该不漏气的门42连接。
门密封43由一个O型图和一个可膨胀的密封组成。O型圈由耐热橡胶材料(例如Viton)制成；可膨胀的密封可在接触时膨胀，并且内部有水压力或气体压力。碎片腔16也有一个气体入口44。
另外，输送辊子40支承碎片盒17的基座。在碎片腔16的基座上安设有一个个升高碎片盒17的作动筒41。为了防止空气从外部泄漏至碎片盒17中，当利用作地动筒41升高碎片盒17时，碎片盒17的上边缘和冷却腔15的底部的开口的边缘之间的间隙，应尽可能窄。
碎片盒17具有安装在外侧钢板的内表面上的耐火材料，这种耐火材料，当带材10落下时，形成抗碰撞的缓冲器，和在碎片盒17的周边周围形成绝热。
另外，放置着碎片腔16的不漏气的门42的部分，与用于放置碎片盒17的交换腔45相通。
交换腔45包含一个用于插入和取出碎片盒17的不漏气的门48，不漏气的门48的门密封49，交换气体入口50和气体排出口51。
门密封49最好由耐热橡胶材料(例如Viton)制成的O形圈和可膨胀的密封组成。可膨胀的密封在接触时膨胀，其内部有水压力或气体压力。
另外，在交换腔45的底部和在不漏气的门48的外面，放置着支承碎片盒17的基座的输送辊子46和47。
当要从碎片腔16的内部取出碎片盒17时，作动器41缩回，使碎片盒17支承在输送辊子40上。
接着，打开不漏气的门42，利用输送辊子40和46，将碎片盒17移动至交换腔45。当不漏气的门42关闭时，打开不漏气的门48。然后，碎片盒17由输送辊子46和47移动至交换腔45外面。
当要将碎片盒17送入碎片腔16的内部中时，打开不漏气的门48，和利用输送辊子46和47，将碎片盒17移动至交换腔45中，并关闭不漏气的门48。
其次，打开排气口51，将交换腔45内的空气排出至外部，并将不氧化或弱还原大气，通过交换气体入口50送入交换腔45中。交换腔45内部充满大气，然后将排气口51和交换气体入口50关闭。
然后，打开不漏气的门42，利用输送辊子46和40，将碎片盒17移动至碎片腔16中，并在作动筒41升高碎片盒17时，关闭不漏气的门42。
结果，可以在连续铸造带材10的工作过程中，交换碎片盒17，而不会使外界空气进入，可避免带材10氧化。
另外，通过在排气口51中设置一个真空排气泵，则用大气代替空气所需的时间可以减少。
如果只在连续铸造工作结束时，更换碎片盒17，则不需要交换腔45，可以简单地通过开闭不漏气的门42，插入或取出碎片盒17。
另外，可以在碎片盒上安装轮子来代替输送辊子40，46和47，从而可以移动碎片盒17。
当带材10通过冷却腔15时，带材10通过辐射传热被冷却。但如果连续铸造的速度低(根据带材的标准尺寸，为30～100m/分)，则带材10可以冷却至不大于1000℃。另一方面，如果连续铸造的速度高，并且带材10的温度不小于1250℃，则在带材的横向产生温度差。
在热交换腔19的内部，放置着多根由耐热钢或陶瓷制成的辐射管53；而在热交换腔19的内表面上，配置绝热材料。热交换腔19用于校正温度差，并将带材10的温度控制在950℃～1200℃的范围内的一个理想温度上。这个温度在带材10达到其运动下游的轧钢机76的入口时，适合于进行轧制。
在热交换腔19内，放置着用于在该腔内测量温度的温度量仪54，用于测量气体成分的气体分析器55，和测量压力的压力量仪。在热交换腔19内还有一个大气入口57，从该腔的温度量仪发出的.信号送至控制计算机。因此，调节送往燃烧器58的燃料59和燃烧空气60的混合物，可以调节和保持热交换腔19内的温度。该燃烧器58可以固定在辐射管53上。
另外，为了升高和再控制带材10的温度，如果输送至热交换腔19中的带材10的温度低，则要增加供给固定在辐射管53上的燃烧器58的燃料59和燃烧空气60的量。
另外，如果输送至热交换腔19中的带材10的温度高，则为了通过辐射管53冷却带材10，要停止对燃烧器58的燃料59的供应，只将燃烧空气60送至燃烧器58中。
对于放在热交换腔19中的导向辊子18，可以使用耐热钢制的辊子和内部有水冷的辊子；或外圆周表面上敷设有耐火材料的内部有水冷的辊子。
另外，为了防止带材10氧化，由气体分析器55和压力量仪56发出的输出信号送至控制计算机。计算机可调节通过大气入口57送入热交换腔19中的大气。
冷却水通过其内部的门辊子61可转动地安装在热交换腔19的出口门21的下端。
在带材10的引导端通过之前，利用液压马达或电机驱动的门开闭装置64，将热交换腔19的出口门21打开。在连续铸造带材10的工作过程中，出口门21的开度相对于带材10形成2～10mm的最小间隙。
热交换腔19的出口门21由钢板制成，上面固定着绝热材料，因此可阻止辐射热从热交换腔19中逸出。
另外，存水的密封池63可以放置在相对于热交换腔19的固定位置上，放在通至热交换腔的出口门21的上面。上部与门开闭装置64的升降部分连接，下端浸入密封池63中的密封板62也放置在热交换腔19的出口门21的上面。这种密封池63和密封板64可以减小大气从热交换腔19流出至外面。
参见图2，夹紧辊子腔65也象铸造腔4一样，由水冷却的板制成。当带材进入夹紧辊子腔65时，带材10连续被冷却。
夹紧辊子22的外圆周表面由通过夹紧辊子22的内部流动的冷却水冷却，从而可加速带材10的冷却。
从下面支承带材10的输送辊子66放置在夹紧辊子腔65中。另外，导向平板67可使带材10精确地插入夹紧辊子22中。
在夹紧辊子腔65中还设有大气入口68，将大气送入夹紧辊子腔65的内部；还设有排放口69，用于将喷溅在夹紧辊子22上和滴在夹紧辊子腔65的基底上的润滑油排出至外面。
为了防止润滑油进入热交换腔，由导向辊子18和输送辊子66支承的带材10的流通路线，可以比在夹紧辊子22之前的热交换腔19的出口部分低一个d1的距离。
带材流通路线上的下沉程度，可以为带材10每行进1m的距离下沉10～10mm。
带材10在夹紧辊子腔65和轧钢压机76的入口之间的运动路径由预轧机腔72包围。在轧钢机76之前和之后设有从下面支承带材10的输送辊子73。
从夹紧辊子22输送来的带材10在分离门70的下面通过，并进入预轧机腔72。在带材10的径轧钢机76轧制后，带材10继续通往下游的设备。
预轧机腔72也象铸造腔4一样，由水冷却的板制成。当带材进入预轧机腔72中时，带材10继续冷却。
预轧机腔72带有大气入口74，以便将大气通入预轧机腔72的内部。水箱77收集在喷溅在轧钢机76的轧辊上之后，滴落在预轧机腔72的基座上的冷却水；而废水排出口则用于将冷却水从水箱77内部排放至外部。将预轧机腔72充满大气，可防止带材10在预轧机腔72中氧化。
分隔门70也是内部用水冷却的。可以使冷却水向内流动的门辊子71，可转动地安装在该分隔门70的下端。
在带材10的引导端通过之前，驱动机构(例如液压装置或电机)将分隔门70置于打开状态，而在连续铸造工作过程中，分隔门70开度最小，使带材10有2～10mm的间隙。
为了防止在冷却水喷溅在轧钢机76的轧辊上以后，倒流入夹紧辊子腔65中，内输送辊子66和73支承的带材10的流通路线，可以比轧钢机76的入口处的分隔门70低一个d2的距离。
带材10流通路线的下沉程度，可以为带材10每行进1m距离下沉10～150mm。
另外，在分隔门70上面放置着存水的密封池80，它放在相对于预轧机腔72的一个固定位置上。另外还有一个密封板79，其上部与分隔门的开闭装置78的升降部分连接，而其下端浸入密封池80中。这种密封池80和密封板79可以减小大气从预轧机腔72流出至外面。
表1表示当将氮气以500Nm3/小时的流量供给图1～图4所示的带材连续铸造装置，和当以2000Nm3/小时的流量供给氮，与不将氮送入JP8-300108所示的装置时，每一部分随时间的变化。
表1
本发明的和图1～4所示的装置具有密封辊子6a和6b，可以保持铸造腔中的氧含量小，因此可以限制因氧化在带材10上形成的氧化皮的厚度不大于0.02微米。还可以使铸造腔4内的温度不大于700℃。
这样，在本发明中，从铸造辊子3a和3b输送来的带材10的运动路径充满不氧化或弱还原的大气，从而可增加带材10的合格率。
图6～8表示本发明的一个改进的实施例。在该实施例中，铸造腔和冷却腔之间的腔内密封系统具个二个可绕支轴转动的盖板，而不是在先前实施例中的滑动盖板。另外，在这个改进的结构中，铸造腔4不包围铸造辊子3a和3b，而是密封这些辊子的下侧，使得当带材从铸造辊子3a和3b之间的间隙出来时，能包围带材10。
在图6～8所示的改进的铸造装置中，铸造腔4基本上由密封板81将这些辊子的下侧密封。另外，在这个改进的结构中，密封辊子6a和6b安装在二个从水平支轴83上悬挂下来的绕支轴转动的挡板82上。挡板可绕支轴从位于铸造腔4下面而位置绕支轴转动，并在图6所示的位置打开。这时，挡板的下部向内，向着带材10旋转，关闭带材从铸造腔4通向冷却腔15的转移开口84。
如图7和图8所示，挡板82的支承83伸向腔4和15的一侧，与作动器连杆85配合。因此支轴83可由二个驱动缸装置86驱动，使挡板82在缩回位置和关闭铸造腔4与冷却腔15之间的开口的位置之间转动。其他方面，该铸造装置与图1～4所示的先前实施例的装置相同。
权利要求
1.一种连续铸造金属带材的装置，它包括二个平行的铸造辊子；在该辊子之间形成间隙；一个熔融金属供给系统；用于将熔融金属送入该辊子之间的间隙中，形成熔融金属的铸造池，该池支承在位于上述间隙上面的铸造辊子表面上；辊子驱动机构；用于按相反的回转方向驱动二个铸造辊子，形成凝固的金属带材，该带材从铸造辊子之间的间隙向下输送出去；一个铸造腔，用于包围从该间隙向下送出的带材；一个冷却腔；它位于铸造腔的下面，用于容纳从铸造腔的该间隙向下通过铸造腔和冷却腔之间的转移开口的带材；一个腔内密封系统；它靠近所述转移开口，并具有使开口扩大的开放状态和使开口围绕带材收缩的关闭状态；以便加强铸造腔和冷却腔之间的密封，减少气体在它们之间的转移。
2.如权利要求1所述的装置，其特征为，它还包括一个铸造腔气体入口，使抑制氧化的气体进入铸造腔中。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征为，它还包括一个冷却腔气体入口，使抑制氧化的气体进入冷却腔中。
4.如权利要求1～3中任何一条所述的装置，其特征为，腔内密封系统包括二个密封辊子，其中在所述转移开口每一侧上放置一个密封辊子；还包括一个辊子运动驱动装置，它可使辊子在缩回位置和使转移开口收缩的伸出位置之间工作。
5.如权利要求4所述的装置，其特征为，密封辊子可在位于铸造腔和冷却腔之间的密封辊子腔中运动，并包含可与密封辊子一起运动的密封件，以便当密封辊子运动室其伸出位置时，使铸造腔和冷却腔之间密封。
6.如权利要求4所述的装置，其特征为，腔内密封系统包括二个从水平支轴悬挂下来的绕支轴转动的挡板，该挡板可绕支轴，从铸造腔底开放的位置转动至其下端向内，向着带材转动，关闭该转移开口的位置。
7.如权利要求6所述的装置，其特征为，挡板的下部与密封辊子配合，形成转移开口的侧面。
8.如权利要求1～7中任何一条所述的装置，其特征为，铸造腔包围铸造辊子。
9.如权利要求1～7中任何一条所述的装置，其特征为，铸造腔在铸造辊子的下侧密封。
10.如权利要求1～9中任何一条所述的装置，其特征为，冷却腔带有一个带材出口，它位于该腔的下面，并且横向在铸造辊子之间的间隙的一侧；该装置还包括一个可动的带材导向平板，它放在冷却腔内，并可为通过进入冷却腔的转移开口，输送至横向偏移的冷却腔的带材出口的带材导向。
11.如权利要求10所述的装置，其特征为，带材导向平板可以运动至一个不工作位置，这时带材可向下通过至冷却腔的底部；并且该装置还包括一个可动的碎片盒，可在冷却腔的底部回收碎片带材。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，它还包括一个碎片盒交换腔，该腔通过一个交换开口，与冷却腔的底部相通，碎片盒可在冷却腔底部的碎片接收位置上作进出运动；碎片盒交换腔的开口带有可动的不漏气的进入门，碎片盒可通过该门进入交换腔中；另外该装置还包括交换腔气体输入装置，抑制氧化的气体通过该入口装置，送至碎片盒交换腔。
13.如权利要求10～12中任何一条所述的装置，其特征为，冷却腔的带材输出孔具有一个可动的门，它可以增大和减小该孔的尺寸。
14.如权利要求10～13中任何一条所述的装置，其特征为，它还包括一个热交换腔，用以接收通过冷却腔出口孔从冷却腔送出的带材；另外还包括一个在热交换腔内的带材温度控制装置，它可加热或冷却通过热交换腔的带材，控制带材的温度；还包括一个热交换腔的气体入口，用以使抑制氧化的气体进入热交换腔。
15.如权利要求14所述的装置，其特征为，该热交换腔具有带一个可动门的带材出口孔，该门可增加和减小带材出口孔的尺寸。
16.如权利要求15所述的装置，其特征为，它还包括容纳从热交换腔的带材出口孔来的带材的夹紧辊子腔，在该夹紧辊子腔内的二个夹紧辊子和使抑制氧化气体进入夹紧辊子腔的夹紧辊子腔气体入口；夹紧辊子可牵拉带材通过夹紧辊子腔。
17.如权利要求16所述的装置，其特征为，夹紧辊子腔具有带一个可动门的带材出口孔，该门可以增加和减小该孔的尺寸。
18.一种带材的连续铸造装置，其特征为，它具有二个铸造辊子，一个熔融金属供给系统，一个铸造腔，二个密封辊子，一个密封辊子腔，一个密封件，一个可动平板，一个冷却腔，一个出口门和一个碎片腔；铸造辊子形成一个辊子间隙，并在直径方向互相平行并列；熔融金属供给系统从上面将熔融金属送至铸造辊子之间；铸造腔则包围二个铸造辊子；而二个密封辊子可使从铸造辊子之间送出的带材通过；密封辊子腔包围二个密封辊子、并与铸造腔连通；密封件使放在密封辊子腔中并放在带轴通道上、使密封辊子运动的密封导向装置滑动；可动平板可从侧面为从密封辊子之间输送出来的带材导向，并可使所述带材下降至放在所述可动平板下面的碎片盒中；冷却腔位于具有一个出口的密封辊子腔的下面，该出口可使由可动平板导向的带材输送至外面；并包围与所述辊子腔连通的可动平板；一个出口门可增加和减小所述冷却腔的出口孔的横截面；碎片盒具有一个不漏气的门，它可将碎片盒送入和取出，并包围与冷却腔连通的碎片盒；所述铸造腔、冷却腔和碎片腔中每一个腔都有一个大气入口。
19.如权利要求18所述的带材连续铸造装置，其特征还在于，它具有一个有一个不漏气的门的交换腔，该门可将碎片盒送入和取出，并与碎片腔连通；不漏气的门可以将所述交换腔和碎片腔分开。
20.如权利要求18所述的带材连续铸造装置，其特征还在于，该装置具有一个带有出口的热交换腔，该出口可将从冷却腔送出的带材送至外面去，并与冷却腔的出口连通；另外，该装置还具有放置在热交换腔中的辐射管和导向辊子；导向辊子放置在该热交换腔中，并在横向输送从冷却腔送出的带材；该热交换腔带有大气入口。
21.如权利要求20所述的带材连续铸造装置，其特征还在于，该装置具有一个夹紧辊子腔，该腔与热交换腔的出口连通，并可将在热交换腔中的带材送至外面去；另外该装置还有一个分隔门，它可使所述夹紧辊子腔的出口孔的横截面扩大和收缩；此外还具有夹紧辊子，它们位于夹紧辊子腔中，并能夹持带材。
22.如权利要求21所述的带材连续铸造装置，其特征还在于，在带材从夹紧辊子腔出发的行进方向的下游，设置轧钢机；从夹紧辊子腔出口至轧钢机的带材流通路线，设定成在带材每行进1m距离时，使带材降低10～150mm。
23.一种使用如权利要求18所述的带材连续铸造装置的方法，其特征为，当连续铸造带材时，该方法将不氧化或弱还原的大气送入所述的铸造腔、冷却腔和碎片腔中。
24.一种使用如权利要求18所述的带材连续铸造装置的方法，其特征为，二个密封辊子之间的间隙变窄，使得当连续铸造带材时，带材不与密封辊子的外圆周表面接触。
25.一种使用如权利要求18所述的带材连续铸造装置的方法，其特征为，减小冷却出口孔的横截面，使得在连续铸造带材时，带材不与出口门接触。
26.一种使用如权利要求19所述的带材连续铸造装置的方法，其特征为，碎片盒从外面输送入交换腔中，并且所述交换腔关闭，其内部充满不氧化或弱还原的大气；当碎片腔和交换腔之间的不漏气的门打开时，将碎片盒从交换腔输送至碎片腔。
27.一种使用如权利要求19所述的带材连续铸造装置的方法，其特征为，将碎片盒从碎片腔输送至交换腔，并且关闭碎片腔和交换腔之间的不漏气的门，再将碎片盒从交换腔输送至外面。
全文摘要
带材连续铸造装置包括二个平行铸造辊子(3a，3b)，熔融金属由金属供给装置(1)送至铸造辊子上。铸造辊子(3a，3b)被铸造腔(4)包围，热带材(10)从铸造辊子向下输送至铸造腔中。带材(10)向下进入一冷却腔(15)中，带材可以落入在冷却腔(15)底部的一可动碎片盒(17)中，或由可动平板(14)导向，通过一个出口门(20)，从冷却腔(15)进入带有加热器(53)的热交换腔(19)中。二个密封辊子(6a，6b)可在密封腔(5)中运动，在腔(4)和(15)之间形成密封。腔(4)，(15)和(19)均带有相应的气体入口(24)、(29)和(57)，使抑制氧化的气体进入这些腔中。碎片盒(17)可通过装有不漏气的门(42)的一个碎片盒交换腔(17)，运动至腔(15)的底部外面去。
文档编号B22D11/06GK1450940SQ01815048
公开日2003年10月22日 申请日期2001年8月8日 优先权日2000年8月8日
发明者竹内修, 加藤平二, 松下俊郎 申请人:卡斯特里普公司