一种双辊超薄带浇铸系统的制作方法

本实用新型涉及连铸用功能耐火材料领域，尤其涉及一种双辊超薄带浇铸系统。

背景技术：

双辊薄带连铸技术是近代冶金工业中的一项前沿性技术，该技术可以直接将高温金属液铸轧成薄带钢板，铸轧厚度可达到0.1mm-10mm范围，极大缩短热轧带钢的生产流程，是目前流程最短的热轧带钢生产技术。薄带连铸过程是金属的亚快速凝固过程，能成为应对高合金材料加工中最棘手的塑性、偏析、夹杂、均匀性、能耗等问题的重要解决办法。

双辊薄带连铸工艺与传统连铸即有区别又有联系，其工艺是将中间包的金属液体通过浸入式布流水口分配到结晶器和侧封板组成的结晶容器内形成“熔潭”，如图1所示，高温金属液在旋转的结晶辊表面逐渐凝固，并通过挤压形成金属薄带。薄带产品的质量好坏，与“熔潭”内流场的状态、温度场的分布、液面的波动、钢水的纯净度都直接相关。

熔潭内的两端温度较低，钢水冷却较快，容易造成钢带的两边缘的厚度略微小于钢带中间的厚度，如图4、图7和图10所示。这样的情况会影响钢带的产品质量。

现有的布流水口都是在布流器的侧面底部间隔均匀的设置一排通孔作为出钢口，例如，申请号为201711121376.8、20181004656548所公布的布流器，其均是侧面水口为单排或多排水平间隔均匀排布的，如图2和图3所示，钢水分成多股从间隔排布的水口流出，流出后在混合。从出钢口从流出来的钢水在混合时，对准出钢口的位置的钢水流动较快，钢水温度较高，不对准出钢口的位置的钢水流动较慢，钢水容易冷却，温度较低。这样就会导致熔潭中钢水的温度分布形成条纹状的分布，在通过结晶辊冷却以后，形成的金属薄带的厚度也会产生条纹状的波动。图4是这种水口生产的超薄带的厚度检查结果图表，薄带钢板的标准厚度为0.8mm，宽度为100cm，出钢口均匀间隔设置10个。从图中可以看出，钢带在出钢口附近的位置较厚，而相邻出钢口之间的位置出现厚度较小的条纹，条纹的高度大约有0.002cm，差距大约为2%-2.5%。在对钢带厚度的均匀性要求较高的环境中，这样的厚度差对产品质量造成影响。

申请号为201610930886.9所公布的布流器通过惰性气体带动钢液夹杂物上浮，但整体的均匀性不足，仍有部分钢水夹杂随着通孔湍流进入熔潭之中。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种双辊超薄带浇铸系统，能够减少熔潭两端钢水温度低的情况，减少钢带两边缘厚度较小的情况；减少熔潭内的温度分布形成条纹状的分布的现象，从而减少金属薄带厚度的条纹状的波动。

为解决上述技术问题，本实用新型的双辊超薄带浇铸系统，包括布流水口和铸轧辊，所述铸轧辊之间形成熔潭，所述熔潭上方设置气体管道和喷头。

所述布流水口设有支撑台，所述喷头设置在支撑台下方，co喷头排布间隔为20-100mm，并且可单独调节co气体流量。

通过分段控制co气流流量大小对钢水液面进行热补偿，计算出喷头的最佳流量，或者只在熔潭的两端设置喷头，使得熔潭两端得到足够的热补偿，熔潭两端的温度不低于熔潭中部，使得钢带两侧的厚度与中部差距减小。

所述布流水口包括侧壁和端面，所述侧壁和端面围成容腔，所述侧壁底部设有多个出钢孔，所述侧壁外侧底部与出钢孔齐平的位置开设稳流槽，所述稳流槽与出钢孔连通。设置稳流槽后，从各个分离的出钢孔流出的钢水不会在直接流入熔潭内，而是先在稳流槽中横向流动，混合后再流入熔潭。由于稳流槽内的钢水温度下降比较慢，温度与出钢孔内钢水温度相差无几，钢水在稳流槽内混合后，几乎不存在温度差，流入熔潭的钢水不再分股，减少了钢水分布的不均匀程度。

所述稳流槽的宽度大于出钢孔的直径。钢水从出钢孔流出进入稳流槽后，稳流槽的宽度变大，钢水的流速会变慢，钢水在稳流槽内的流场会产生漩涡，可以在稳流槽内充分混合。

所述稳流槽包括内侧的内腔部和设在外侧的开口段。开口段的宽度小于内腔部的宽度。稳流槽的外侧的出口收窄，钢水在内腔部会更多的融合，开口段的流速增大，可以调节流速。

所述容腔分为上部的外腔和下部的稳流腔，所述外腔与稳流腔之间设有过滤网。

本实用新型还涉及一种双辊超薄带熔潭钢水热补偿方法，在钢水浇注的过程中，通过在钢水布流器周围钢水液面上分布的co喷头，在熔潭液面形成co气氛氛围,通过分段控制co气流流量大小，co在钢水液面的燃烧，起到防止钢水表面氧化及对钢水及耐材热补偿的作用。

本实用新型的双辊超薄带浇铸系统在熔潭上方设置气体管道和喷头，通过分段控制co气流流量大小对钢水液面进行热补偿，计算出两端的喷头的最佳流量，或者只在熔潭的两端设置喷头，使得熔潭两端得到足够的热补偿，熔潭两端的温度不低于熔潭中部，使得钢带两侧的厚度与中部差距减小。布流水口在稳流腔内初步形成一个相对稳定的流场，再通过通孔进入稳流槽内再次对钢水减速并均匀分布。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是双辊薄带连铸用浇铸系统的结构示意图。

图2是现有技术中布流水口的正视图。

图3是现有技术中布流水口的侧视图。

图4是现有技术中布流水口所生产的超薄带的厚度检查结果图表。

图5是实施例1中布流水口的正视图。

图6是实施例1中布流水口的侧视图。

图7是实施例1中布流水口所生产的超薄带的厚度检查结果图表。

图8是实施例2中布流水口的正视图。

图9是实施例2中布流水口的侧视图。

图10是实施例2中布流水口所生产的超薄带的厚度检查结果图表。

图11是稳流槽的局部放大图。

图12是实施例3中布流水口所生产的超薄带的厚度检查结果图表。

图13是实施例4中布流水口所生产的超薄带的厚度检查结果图表。

具体实施方式

如图1所示，双辊薄带连铸用浇铸系统包括布流水口1、熔潭2、铸轧辊3，布流水口1包括两个侧壁4和两个端面5，侧壁4和端面5围成容腔6，侧壁4底部设有多个出钢孔7，钢水从布流水口1经过出钢孔7流入熔潭2。

如图1所示，在熔潭2上方设置气体管道和喷头30，布流水口1设置支撑台31，喷头30设置在支撑台31下方。喷头30均匀设置在支撑台31下方，co喷头30排布间隔为20-100mm，并且可单独调节co气体流量。喷头30也可以设置在支撑台31的两端。

通过分段控制co气流流量大小对钢水液面进行热补偿，计算出两端的喷头的最佳流量，或者只在熔潭的两端设置喷头，使得熔潭两端得到足够的热补偿，熔潭两端的温度不低于熔潭中部，使得钢带两侧的厚度与中部差距减小。

如图5和图6所示，布流水口在侧壁4底部外侧与出钢孔7齐平的位置开设稳流槽8，稳流槽8与出钢孔7联通，也就是说，稳流槽8为在侧壁4外侧底部与出钢孔7的高度一致的位置上开设的一条长条形的凹槽，凹槽与侧壁4的底平行。稳流槽8与出钢孔7连接处可以设置圆倒角。

如图5所示，容腔6分为上部的外腔61和下部的稳流腔62，外腔61与稳流腔62之间设有过滤网10。

在实施例1中，如图5和图6所示，稳流槽8的形状为一条在竖直方向上的宽度均匀的长条形的凹槽。从各个分离的出钢孔7流出的钢水不会在直接流入熔潭2内，而是有一部分钢水先在稳流槽8中横向流动，混合后再流入熔潭2。由于稳流槽8内的钢水温度下降比较慢，温度与出钢孔7内钢水温度相差无几，钢水在稳流槽8内混合后，几乎不存在温度差，流入熔潭2的钢水不再分股，减少了钢水分布的不均匀程度。图7是实施例1的水口生产的超薄带的厚度检查结果图表，薄带钢板的标准厚度为0.8mm，宽度为100cm，出钢口均匀间隔设置10个。从图7可以看出，超薄带的厚度比图4中显示的厚度起伏更小，相邻出钢口之间的位置出现厚度较小的条纹，条纹的高度大约为0.0006cm，差距大约为0.5-0.75%，产品质量更好。

稳流槽8的宽度可以设置的大于出钢孔7的直径。

在实施例2中，如图8和图9所示，稳流槽8包括内侧的内腔部81和设在外侧的开口段82。开口段82的宽度小于内腔部的宽度。开口段82的宽度小于内腔部81的宽度。

虽然设置稳流槽8后，可以减少熔潭2内温度变化的条纹状分布，但是由于稳流槽8会降低钢水流出的速度，会导致熔潭内钢水上表面在与布流水口1和铸轧辊3平行的方向上产生温度梯度，也会影响钢带的均匀。稳流槽8的外侧的出口收窄，一方面，钢水在内腔部81会更多的融合；另一方面，开口段82可以把流速调节的更大，钢水在从水口流出后，在熔潭2内产生更多的搅动，熔潭内的分布更均匀，温差小。

图10是实施例2的水口生产的超薄带的厚度检查结果图表，薄带钢板的标准厚度为0.8mm，宽度为100cm，出钢口均匀间隔设置10个。从图10可以看出，超薄带的厚度比图4和图7中显示的厚度起伏更小，相邻出钢口之间的位置出现厚度较小的条纹，条纹的高度大约为0.0001cm，差距大约为0.05-0.1%。

经过试验，内腔部b和开口段c宽度比可以做适当的优选。如图11所示，内腔部b和开口段c宽度比为1.5-2.5:1，内腔部的截面积和开口段的截面积之比也是1.5-2.5:1。最优的可以选择为2:1，在第三个实施例中，内腔部b和开口段c宽度比为2:1，从图12可以看出，超薄带的厚度起伏更小，相邻出钢口之间的位置出现厚度较小的条纹，条纹的高度大约为0.0001cm，差距大约为0.05-0.07%。

多个出钢孔7的总截面积、内腔部81的截面积和开口段82的截面积之比可以做优化，优选为1:4:2。

实施例4是在实施例3的结构的基础上，设置在熔潭2上方设置气体管道和一氧化碳喷头30，从图13中可以看出，实施例4的双辊薄带连铸用浇铸系统可以使得熔潭两端得到足够的热补偿，使得钢带两侧的厚度与中部差距减小，提高了产品的质量。