专利名称:由金属、特别是钢的带材连铸方法和设备的制作方法
该发明涉及金属，特别是钢的带材连铸工艺的方法及其设备，其中熔融金属由一贮存容器和一浇口有控制地流入一个固定的(不振动的)连续铸模，该连续铸坯被有控制地拉出，在铸造过程中在铸坯的两个对应的端面上总是至少有两个耐热的箔带以连续铸坯的拉出速度连续运动着。
发展一种生产连铸带材的新工艺，是以一定的物理-技术性能为基础的，即处于热轧带材的条件下要求连铸带材坯的性能能够具有最小的压缩比为大于3。
传统的工艺流程-连铸板材-(厚度大约为200～300mm)/热轧带材(粗轧机列，中轧机列、精轧机列)具有大于30的压缩比。所有其它的生产流程，如成型管，无缝管和厚板，今天已经具有3～10的收缩比。这种压缩比数值从大于30减小到大于3这就可以取消粗轧、中轧机列和部份精轧机列，这样就产生了一个新的工艺，该工艺实际上缩短了工艺流程，从而减少了连铸带材转换成精轧带材的生产成本。
现有技术可以归结为如下的方法，其基本独立的意义在于金属的连续铸坯是通过在铸模振动条件下或在连续铸坯与水平连续铸模之间有相对运动的条件下的垂直法和水平法完成的。随后采用了移动式铸模，即采用成对皮带机，轧辊、链条等等。
该发明的任务是避免利用比较窄的连铸金属模生产薄的铸坯而带来的一些困难。
以上任务由本发明的如下的方法解决，即熔融金属在贮存容器里的静压作用下不断流入连续铸模的漏斗型入口，并且不断地向铸造截面流去，在该区域内通过耐热的箔带或一个运动的连续铸模对铸坯进行完全冷却，这一措施解决了熔融金属在极窄的金属铸模中生产薄的连续铸坯所带来的困难。在这期间本发明通过熔融金属避免了达到铸造截面以前形成结晶，又通过完全冷却使之在达到铸造截面后形成薄铸坯。
在本方法的图示中给出，该熔融金属是垂直地输入，同时浇口安装在一定的高度上，在排出区域熔融金属借助于以浇铸速度运行着的箔带而形成一个弯面，一个这样的弯面能够维持铸坯稳定的流动状态，其中铸造截面处于这样的关系，即趋向排放截面的方向。
实现本方法的设备有以下的方式构成在漏斗的上部安装了熔融金属出口的浇口或一个具有出口喷咀的中间分流罐，此外，漏斗由带子，对辊组中的轧辊，并且借助于导向辊而构成，紧靠结晶器或板式连续铸模处装有由箔带或带子形成的冷却装置，运转的带子从冷却装置中通过。箔带贴在结晶器或板式连续铸模上，并通过不断冷却防止损坏。
根据本发明的一些其他的特征可以看出，浇口的高度是可以调整的其优点在于可以建立完全封闭的体系或者通过相应地改变出钢口的位置而造成一定程度的弯面。
根据进一步地改进可以设想，在起结晶器作用的板式连续铸模与浇口之间配置有适用于导向的间距。该措施能够造成位于喷咀与起结晶器作用的板式连续铸模之间的体系之封闭。
而箔带总是在连续铸坯途径的一部份来回运转而该部份连续铸坯途径的端点是可以移动的。这一部份铸坯的长度就规定了冷却的长度或冷却时间，同时也决定了连续铸坯的尺寸。
此外，当箔带用来做其它结晶器而使用时，冷却效果还可以加强，同时借助于此也可同样确定整个连续铸坯的长度。只要熔融金属的浇口是贮存容器的一个组成部份，那么该贮存容器就可以提升或者下降。
此外还设想，用于调整连续铸坯厚度的结晶器是可以水平移动的。
按照其它的设想，当中间分流罐在长度方向上具有结晶器的一部份长度时，可以同时铸造出许多不同形状的连续铸坯。
在这样的情况下，在结晶器的长度范围内安装许多短的中间分流罐是必要的。
此外，生产的连续铸坯的成型和表面可以由此而改善，即在中间分流罐的端面总是至少安装一个由端面轮形成侧面挡板。
一种光滑的和形状准确的表面可以这样达到，即在中间分流罐的端面总是至少安装一个由端面轮构成的侧面挡板。
此外，这种边界的侧面挡板还可以另外的形式来构成，即在对辊组的一对辊子上安装园盘形的挡板。
本发明的施实例在附图中加以介绍并且在下面加以详述图1，带状连铸设备的一个垂直截面做为结晶器收缩端的第一施实例。
图2，像图1一样的垂直截面做为结晶器收缩端的第二个施实例。
图3，与图1和图2一样的垂直截面做为第三个(左半面)和第四个(右半面)结晶器收缩端的施实例。
图4，用于大型宽带材铸坯的带有结晶器的带材连铸设备的侧视图。
图5，用于带状铸件的带有端面装置的带材连铸设备的侧视图。
图6，与图5一样，用做端面设备的一个第二种选择的侧视图。
图7，与图5和图6一样。用做端面设备的第三种选择的侧视图。
熔融金属1(例如熔融钢水)由一个图中未完全表示出的贮存器中流出，这种贮存容器可以是一个铸钢包或者是一个中间容器，在其下端安装了一个浇口2，从该浇口熔融金属或者流向一个附加的中间分流罐3，或者直接导向一个结晶器4，在结晶器4的下面就是连续铸模，该铸模可把熔融金属铸成带状连续铸坯，并把连续铸坯5多余的凝固热由熔融金属1带走。连续铸模的详情，以及由连续铸坯各截面所形成的板材如下所述。
按图1所示的结晶器4是由在连续铸坯5的宽面至少安装两个呈带状的6a和6b的箔带6，这种箔带可以由不同的材质制作，考虑做箔带6的是铝或钢的带材，这种箔带也可以是0.1mm厚的高导热率的陶瓷片。此外，做为箔带6的还可以考虑采用一单晶体构成的玻璃纤维，碳质纤维和须晶膜等材质。还可以认为，上文提到的各种材质的组合也能做箔带6，上面提到的材质均是能耐急冷急热的和具有相当高的热传导率。此外，还可这样设想，即箔带6还可以与一个起支撑作用的金属带一起使用，这种金属带与液态的熔融金属1或者外表凝固的连续铸坯没有直接接触，在这种情况下箔带6能阻止冷却的金属带与热的连续铸坯表面粘合。
从原理上讲箔带6的作用是在于免去结晶器4的振动。这一问题，即大约1500℃的熔融金属(熔融钢水)通过一个窄的连续铸模能生产出厚度大约为10～40mm的连续铸坯，是由该发明的方法介决的。该熔融金属1由中间分流罐3的大的截面(或者由一个铸铁包，一个中间容器等等)无明显温度损失地向铸造面7集中，为的是在其后造成突然地冷却，此方法出现在图1示的施实例中，即熔融金属导入到一个借助于箔带6a、6b形成的漏斗型入口8，同时形成一个准稳态的弯面9，该弯面由表示半径的箭头符号加以说明，该中间分流罐3分配熔融金属到宽板铸坯上(参看图4)，为了形成弯面9，最好能使扩展部份浇口10略小于连续铸坯厚度11。在弯面9和漏斗型入口8上面的熔融金属1无明显温度损失地迅速流向铸造截面7或连续铸坯厚度11，在这里熔融金属1迂到了完全的冷却，这样连续铸坯外壳5a和5b就能形成。熔融金属1通常通过一个渣层来保护不被再氧化。
根据第二个实施例(图2)熔融金属1经过浇口10直接流向结晶器4的箔带6a和6b的中间部位，同时浇口10就直接位于排出管2上面。熔融金属1在压力△p的作用下流向漏斗8，而当达到铸造截面7时熔融金属受到所提到的完全冷却。在这里代替中间分流罐3的仅仅是出钢口2调高了的位置，这种调高了的出钢口位置能造成熔融金属1的垂直导入，这样所提到的弯面9所希望的冷却条件就形成了。
正如所提到的，代替振动的是结晶器4或由箔带6a和6b组成的间隙。在结晶器4或板式连续铸模的上方配置了装置12，该装置具有浇口10。这种装置12或者借助于出钢口2或者通过中间分流罐3形成浇铸。
浇口10应当安排在装置纵轴13上面。以及箔带6总是处于结晶器4上或处于板式连续铸模壁的位置，在本实施例中结晶器4是由6a和6b以外的园柱形轧辊组14和15组成的，该对轧辊组的长度应与每次要铸造的带状铸坯的宽度相适应。箔带6或带子6a和6b处于对准轧辊组14和15的轮子上表面。轧辊组14和15的每一对轧辊均可以在水平方向移动，如箭头16所示。这种调整性可以用于收缩流程和每次的连续铸坯厚度11。为了形成漏斗型入口8，箔带6总是经过许多导向辊17，而附加的反向辊18、19和20使得箔带6通过冷却装置21。
按图3视图的左半部，箔带6在浇口10与中间分流罐3的壁3a的间距22之间运转。该视图的右半部箔带6也被表示在同样的间距22中运转。另外的差别是在从壁3a至铸造截面7这一段路径上，即熔融金属1在铸造截面7处与(冷却的)箔带6突然的相接触，箔带6在轧辊组14、15之间供给冷却介质(水平的一对箭头)。
箔带6a和6b仅仅通过轧辊的直径或部份连续铸造的途径23与连续铸坯5保持接触。
箔带6还可以用来做其它类型的结晶器4，连续铸坯5能在相应长度上被支撑和被冷却。为了形成间距22使分流罐3可以提升和下降。
轧辊组14和15中的辊子的旋转速度应相对应于铸造速度Vg，因此箔带6也应以铸造速度Vg运动。
结晶器4(图4)仅仅向轧辊组14和15的部份长度上供应熔融金属1。轧辊组14和15中的每个辊子均装有转动轴承，一种冷却介质，例如水，流过长度方向26(主方向)按照图4，在结晶器4的长度方向上有两个短的分流罐3b和3c分别供给熔融金属。熔融金属1在这里的端壁27上总是形成所描述的弯面9。
这种连续铸坯5可以增大厚度或者在另一种情况上还可以在端面27上利用箔带6a和6b来冷却或支撑(图5)，对此总是有一个端面辊28就如同轧辊组14和15那样能够旋转和水平移动。
另外的选择，即由图6和图7给出的实例考虑到端面的情况。一对轧辊组14和15中的一个辊子安装了一个园盘形的挡板29，它依据每次的连续铸坯厚度11来调节，在方向30依据每次的铸坯的宽度来调节。箔带6a和6b通过一种长带子来保持一定的宽度，为的是能在接合处31达到密封。
按照图7所示，在轧辊14的每一个辊子上各安装上一个园盘形的挡板29，在轧辊组的每一组辊子中间形成的形状32往往根据连续铸坯5下一部加工工序的要求而进行选择。
权利要求
1.金属、特别是钢的带材连铸工艺方法，其中，熔融金属由一贮存容器和一个浇口有控制的流入一个固定的(不振动的)连续铸模，在铸模中连续铸坯有控制地拉出，铸造时在铸坯的两个对应的端面上总是至少有两个耐热的箔带以连续铸坯的拉出速度连续地运转着。其特征为熔融金属在贮存容器里的金属静压作用下连续地流入连续铸模的漏斗型入口，并且不间断地流向铸造起始面，在该区域通过耐热的箔带或一个运行着的连续铸模对铸坯进行完全冷却。
2.按照权利要求
1的方法其特征为，该熔化金属是垂直方向被输入的，在这里出钢口要安置在某一高度，使位于排出区域的熔化金属与以铸造速度运动的箔带一起形成了一个弯面。
3.按照权利要求
1和2的用来实现该方法的设备，具有一个不振动的由板或者由按园柱形运动着的带材组成的连续铸模，在这里这种带材绕着轧辊在一个封闭循环里以浇铸速度运行着，这些轧辊在连续铸坯运动的方向成对的安装着，并与带材一起限定了连续铸坯的途径，此外，在漏斗形输入口的上面安装有一个带有浇口的部件，在这里带材总是在轧辊上或在连续铸模上构成一个结晶器。其特征为，在漏斗(8)的上部具有浇口(10)的部件设置一个出钢口(2)或一个具有浇咀出口的中间分流罐(3)，此外，漏斗(8)由带子(6a和6b)或轧辊组中的两辊子(14和15)并借助于附加的导向辊(17)构成，结晶器(4)或板式连续铸模直接靠近用于冷却箔带(6)或带子(6a和6b)的冷却装置(21)，在这里带子(6a和6b)也从冷却装置(21)中通过。
4.按照权利要求
3的设备其特征为，浇口(10)的高度是可以调整的。
5.按照权利要求
3和4的设备其特征为在浇口(10)与结晶器(4)或板式连续铸模之间配置有供箔带(6)导向的间距(22)。
6.按照权利要求
3至5的设备其特征为，箔带(6)总是在连续铸坯途径的一部份运转，该部份连续铸坯途经的端点(23)是可以移动的。
7.按照权利要求
3至6的设备其特征为，箔带(6)借助于其余的结晶器(4)导向。
8.按照权利要求
3至7的设备，其特征为，中间分流罐(3)是能升高和降低的。
9.按照权利要求
3至8的设备，其特征为，为了调节连续铸坯厚度(11)结晶器(4)可以水平移动。
10.按照权利要求
3至9的一项和多项的设备，其特征为，中间分流罐(3)的长度仅为结晶器(4)长度的一部份。
11.按权利要求
10的设备，其特征为，在结晶器(4)的宽度范围内，安装了若干个短的中间分流罐(3a，3b)。
12.按照权利要求
3至11的设备其特征为，在中间分流罐(3a，3b)的端面(27)总是采用一个能形成端面挡板的箔带(6)。
13.按照权利要求
3至12的设备其特征为，在中间分流罐(3a，3b)的端面(27)总是至少安装一个由端面辊(28)形成的端面挡板。
14.按照权利要求
3至13的设备其特征为，至少在轧辊组(14，15)上的一个辊子上安装有近似园盘形的挡板(29)。
专利摘要
本发明是熔融金属(1)由一贮存容器和一个浇口流向一个不振动地连续铸模，连续铸坯(5)有控制地拉出，铸造时在铸坯的两对应端面上至少有两个耐热薄箔带以连续铸坯(5)的拉出速度连续地运转。为解决熔融金属在比较窄的铸模中铸造出薄坯材的问题，设想熔融金属(1)在贮存容器的金属静压力下流入连续铸模的漏斗型入口(8)，并不间断地流向铸造的起始面(7)，在该区域通过耐热的箔带(6)对铸坯进行完全冷却。
文档编号B22D11/06GK85106424SQ85106424
公开日1986年5月10日 申请日期1985年8月26日
发明者弗里茨·彼得·普里谢特尼格 申请人:曼内斯曼股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan