专利名称：用于按接近最终尺寸铸造金属的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于按接近最终尺寸铸造金属特别是钢的矩形铸坯并且接着在轧制线上轧出铸坯的方法和一相应的用于实现该方法的装置，具有一给料容器，液态金属通过该容器的排放嘴被排放至运输带的上段上，在其上凝固并进一步被送至一轧机机架上以便变形。
从Stahl und Eisen 1986年的65ff页上，知道有一种方法，它具有用于按接近最终尺寸铸造的随动的结晶器，其中，钢在水平行走的浇铸车上浇铸。铸造车在钢轨上行走，并在结晶器段的终点将铸坯转送至辊道上，此时，铸坯必须至迟在进入后面布置的第一轧机机架时全部凝固(durcherstarrt)。在该文件中给出了铸造速度与有效的结晶器长度之间关系。从该文件不能得知在操作时改变给料容器的位置。
从DE 4344953 C2知道一种方法，它用于在一设有一熔液接纳罐和一运输带的带式铸造装置上铸造接近最终尺寸的金属带。其中，提到对金属熔液在运输带上的扩展产生影响的方法指示与手段。铸造容器相对于运输带的布置此时是不能改变的。
本发明提供这样的目的，即提供一种相应的装置，其中，用简单的结构手段保证在任意的铸造速度和任意的铸坯厚度下都能铸造并接着轧制有始终如一的高质量的矩形铸坯。
本发明通过方法权利要求1和装置权利要求4的特征达到。
按照本发明，在开始铸造之前，在一可预先给定的位置上相对于运输带的纵向段调整给料容器，从而大致预先给定液态金属在运输带上的排放点。进而根据所要求的轧制厚度和轧机机架的轧制速度调整运输带的运输速度。在操作时，用轧制件的完全凝固的位置和轧制件的温度作为对离开给料容器的液态材料在运输带上的排放点的实际位置的控制参数。
通过熔液在运输带上的可变的排放，就存在一个简单而非常有效的调节运输带的端部和轧机机架的入口的铸出的带的平均温度的可能性。在此该平均温度包括通过铸带的带横截面的允许的温度差的平均值。
熔液的可变的排放点，更确切地说，粗调以及在操作时进行的细调，使之有可能调节轧机中的铸坯的特殊的入口温度分布。
为了进一步对离开给料容器的液态材料在运输带上的排放点的实际位置产生影响，还可以以更有利的方式采用其它的调节子系统。因此，可以建议，测量位于运输带上的铸造坯料的厚度并用于控制离开给料容器的液态材料的流量。在另一有益的方法中，测量运输带的速度，并用于控制离开给料容器的液态材料的流量。此外，在控制流量时，可以考虑位于给料容器中的金属的测地高度。
此外，为了控制材料排放点的位置，建议考虑位于运输带上的金属铸坯的散热。
为了实现本方法，给料容器有移动元件，容器可用它水平地并与运输带的主轴线共轴线地沿或反铸坯的运输方向移动。此外，给料容器连接在一个致动器上，后者在调节技术上与一考虑铸坯的完全凝固和轧制件的温度的调节装置相连，并可用它任意调节给料容器的位置。
在一个有益的布置中，给料容器备有在钢轨上行走的轮子。此外，还建议采用与轨道相对应的滑动元件。
在另一个有益的布置中，移动元件是一个推动机构，它如此布置，以使对于认为是足够的一特定的范围给料容器的排放嘴的出水口在距离运输带的上段为恒定的距离处是可以移动的。
在另一个布置中，采用了活塞-缸体单元，它如此连接在一个调节装置上，以致在给料容器水平移动时，后者的接口可以以离开运输带的上段为恒定的距离移动。此时，活塞-缸体单元形成装在给料容器的角上的支承。
作为用于改变给料容器的水平位置的致动器，建议用一个液压式活塞-缸体单元作为一有益的布置。在一种布置中，设置-活塞-缸体单元，它作为同步缸(Gleichgangzylinder)形成，其一端通过一间距杆与给料容器连接。
作为位置致动器，建议按另一种布置采用电驱动装置，它通过一无端带与给料容器连接。
另外还建议，将位置致动器与给料容器放在一支架上，此时，用于细调的致动器和有独立的驱动装置的支架用于粗略地定位给料容器的位置。
对于给料容器，建议了不同的结构形式。在一种布置方式中，在给料容器前面串连以具有一塞棒或一闸门的钢水包，后者控制液态金属的流量。在另一种布置方式中，给料容器作为负压罐形成，它有一装料室，在其中装入熔液。
为了可靠地得到所要求的材料性能和力求达到的入口温度曲线，在本发明的一个实施形式中设置一个入口壳腔，它从液态金属的排放点到运输带并且在通过该运输带运输时至少包围铸坯的自由表面。此入口壳腔有一盖，它做成百叶窗形式。此百叶窗的一端与给料容器的排放嘴连接，而另一端则有一卷起装置。此入口壳腔连至一供气装置上，通过后者特别将惰性气体送入自由空间中。
在附图中示出了本发明的一个例子，其中
图1示出了包括调节装置的用于按接近最终尺寸铸造的装置；图2示出了作为负压罐的给料容器的布置；图3示出了具有入口壳腔的带式铸造装置。
图1示出了一个给料容器11，液态金属M通过它的排放嘴13送至一运输带31上。给料容器11可通过移动元件22沿运输带31的主轴线1的方向移动，在当前的情况，移动元件是在钢轨23上行走的轮子14。此时，给料容器通过一间距杆16由一致动器21水平地沿运输带31的主轴线1的方向移动。
为了在给料容器11中装入液态金属M，设置一钢水包66，它有一浸入式水口67，后者可在顶部通过一塞棒63关闭。
有一上段32和一下段33的运输带31用一驱动装置34驱动。液态金属M在上段32上凝固成铸坯S并被送至一轧机机架91。此轧机机架由一轧机驱动装置92驱动，它将铸坯S轧成轧制件W所要求的厚度并接着沿卷取方向74卷取。
用于按接近最终尺寸铸造矩形金属铸坯的装置备有一系列的测量元件，而且备有一用于测量铸坯S的完全凝固的测量元件51和一用于测量轧制件W的温度的测量元件52。
在运输带31的驱动装置34上设有一用于测量速度的测量元件53。
在给料容器11中，设置一测量元件54，以用于测量液态金属M的测地高度H。
在运输带31的上段32的上方，在给料容器11的排放嘴13的附近，设置一测量元件55，以用于测量金属铸坯的厚度。
在轧机机架91的附近在铸坯运输方向上的前面设置一用于测量从铸坯S的散热的测量元件56。沿铸坯的输送方向，在轧机机架91的后面，设置一用于测量轧制件W的厚度的测量元件58。
用于测量完全凝固(Durcherstarrung)的测量元件51和用于测量轧制件温度的测量元件52都与调节装置41连接在一起，后者可控制地与致动器21连接，以调节给料容器11的位置。
用于测量运输带的速度的测量元件53与调节装置43连在一起，用于测量测地高度的测量元件54与调节装置44连在一起，用于测量金属铸坯的厚度的测量元件55与调节装置45连在一起，此时，调节装置43～45都与用于控制液态金属M的量的元件61连接。
用于测量散热的测量元件56与调节装置46连在一起，用于测量轧机机架的速度的测量元件57与调节装置47连在一起，用于测量轧制件厚度的测量元件58与调节装置48连在一起，此时，调节装置46～48都与调节装置41连接。(主)调节装置41此时主要以测量元件51～52的测量值为依据并用测量元件56～58作补充。
图2示出作为负压罐布置的给料容器11，它与一负压装置65连接。该给料容器有一装料室12，其中伸入浸入式水口67。浸入式水口67可通过关闭元件64关闭，后者在此处构成闸门64。浸入式水口67设置在钢水包66的底部，在钢水包中有液态金属M。
给料容器支承在移动元件22上，后者在此处作为活塞-缸体单元27构成。此在调节技术上与调节装置49连接的活塞-缸体单元27能够把持排放嘴13，并在给料容器沿运输带31的主轴I的方向移动时保持距上段33有恒定的距离。
给料容器11通过一间距杆16与一致动器21连接，后者作为活塞-缸体单元28而形成。
用于细调的致动器21和移动元件22在当前的情况都布置在一支架18上，后者可通过轮子14在钢轨23上移动。为了调节给料容器11的位置，特别是大致位置，至少要使一个轮子14与另一个致动器21连接。
在图3中，移动元件22设计成为滑动元件15，它固定在给料容器11上并与一轨道24相对应。
在给料容器11上设有杆25，它有铰链26，用它可任意调节排放嘴13相对于运输带31的上段33的位置。
给料容器11在当前情况与一无端带17连接，后者连接在一致动器21上，该致动器此处作为电驱动装置29。
此外，铸坯S用一入口壳腔71包围，后者与一供气装置81连接。入口壳腔71有一盖子72，它在当前的情况作为百叶窗73构成。百叶窗73的一端气体密封地固定在给料容器11上，另一端有一卷起装置74。最好是惰性气体通过供气装置81送入入口壳腔71的内部空间75中。
位置清单输入11金属供给容器12装料室13排放嘴 14轮子15滑动元件16间距杆17无端带 18支架移动
21致动器 22移动元件23钢轨24轨道25杆 26铰链27活塞-缸体单元 28活塞-缸体单元(21)29电驱动装置带32上段31运输带 34驱动装置(31)33下段调节 43调节装置(53)41调节装置(51,52) 45调节装置(55)44调节装置(54)47调节装置(57)46调节装置(56)49调节装置(27)48调节装置(58)测量 52轧制件温度测量元件51完全凝固测量元件54测地高度(11)测量元件53运输带速度测量元件 56散热测量元件55金属铸坯厚度测量元件58轧制件厚度测量元件57轧机机架速度测量元件流量 62关闭元件61元件(流量) 64闸门63塞棒66钢水包65负压装置67浸入式水口入口壳腔 72盖子71入口壳腔74卷起装置73百叶窗75内部空间气体81供气装置轧制92轧机驱动装置91轧机机架93卷取装置 S铸坯M液态金属 1主轴线W轧制件
权利要求
1．用于按接近最终尺寸铸造金属特别是钢的矩形铸坯，接着在轧制线上轧出铸坯的方法，它有一给料容器，液态金属通过容器的排放嘴被排放至运输带的上段上，在其上凝固并进一步被送至一轧机机架上，以便变形，其特征为下列步骤a)在开始铸造之前aa)大致预先给定液态金属在运输带上的排放点，ab)根据所要求的轧制厚度和轧机机架的轧制速度调节运输带的运输速度；b)在铸造时ba)测量位于运输带上的金属铸坯的完全凝固的位置，bb)测量在轧机机架范围内的轧制件的温度，以及bc)用轧制件的完全凝固的位置和温度作为对离开给料容器的液态金属在运输带上的排放点的实际位置的控制参数。
2．如权利要求1的方法，其特征为，测量位于运输带上的金属铸坯的厚度并用于控制离开给料容器的液态金属的流量。
3．如权利要求1的方法，其特征为，测量运输带的速度，并用于控制离开给料容器的液态金属的流量。
4．如权利要求的任一项的方法，其特征为，在控制离开给料容器的液态金属的流量时，要考虑位于给料容器中的金属的测地高度。
5．如权利要求1的方法，其特征为，在控制排料点的位置时，要考虑位于运输带上的金属铸坯的散热。
6．用于按接近最终尺寸铸造金属特别是钢的矩形铸坯并且接着在线轧出铸坯的装置，它具有一有一排放嘴的金属给料容器、一水平布置的运输带和至少一个布置在后面的轧机机架，以用于实现如权利要求1的方法，其特征为，给料容器(11)与移动元件(22)连接，容器用它可沿水平的、与运输带(31)的主轴线共轴线的、朝或反铸坯(S)的运输方向移动，以及给料容器(11)与一调节技术与一调节装置(41)连接的致动器(21)连接，以及与用于测量铸坯(S)的完全凝固的位置的测量元件(51)和用于测量轧制件的温度的测量元件(52)连接。
7．如权利要求6的装置，其特征为，设置一个元件(61)，用它可以控制经过给料容器(11)的排放嘴(13)的金属的流量。
8．如权利要求7的装置，其特征为，元件(61)作为可控制的关闭元件(62)和/或作为负压装置(65)构成。
9．如权利要求6的装置，其特征为，移动元件(22)是与给料容器(11)连接在一起的轮子(14)，后者在钢轨(23)上行走。
10．如权利要求6的装置，其特征为，移动元件(22)是与给料容器(11)连接在一起的滑动元件(15)，所述滑动元件与轨道(24)相对应。
11．如权利要求6的装置，其特征为，移动元件(22)由具有铰链(26)的杆(25)建成，后者作为推动机构如此构成，以使在给料容器(11)水平移动时，容器的排放嘴(13)的接口可以在一定的范围中以距运输带(31)的上段(32)为恒定的距离移动。
12．如权利要求6的装置，其特征为，移动元件(22)为活塞-缸体单元(27)，它与调节装置(49)以这样的方式连接，以使在给料容器(11)水平移动时，容器的排放嘴(13)的接口可以以距运输带(31)的上段(32)为恒定的距离移动。
13．如权利要求6的装置，其特征为，致动器(21)是一个液压式活塞-缸体单元(28)。
14．如权利要求13的装置，其特征为，活塞缸体单元(28)为同步缸体，其一端通过一间距杆(16)与给料容器(11)连接。
15．如权利要求6的装置，其特征为，致动器(21)作为电驱动装置(29)形成，它通过一无端带(17)与给料容器(11)连接。
16．如权利要求6至15的任一项的装置，其特征为，给料容器(11)的移动元件(22)和与其连接的致动器(21)都布置在一支架(18)上，后者有一独立的驱动装置(29)，以用于与运输带(31)的主轴线(1)共轴线地移动。
17．如权利要求6的装置，其特征为，给料容器(11)作为负压罐形成，它有一其中可装入熔液的装料室(12)。
18．如权利要求6的装置，其特征为，它备有一入口壳腔(71)，后者从排放点到运输带(31)并在通过运输带运输时至少包围铸坯(S)的自由平面。
19．如权利要求18的装置，其特征为，入口壳腔(71)有一盖子(72)，它形成为百叶窗式(73)，后者的一端与给料容器(11)的排放嘴(13)连接并且不阻碍其行走运动，另一端则与一卷起装置(74)连接。
20．如权利要求18或19的装置，其特征为，入口壳腔(71)与一供气装置(81)连接。
全文摘要
本发明涉及用于按接近最终尺寸铸造金属特别是钢的矩形铸坯,接着在轧制线上轧出铸坯的方法和装置,它有一给料容器,液态金属通过容器的排放嘴被排放至运输带的上段上,在其上凝固并进一步被送至一轧机机架上,以便变形,其特征为,下列步骤:a)在开始铸造之前,aa)大致预先给定液态金属在运输带上的排放点,ab)根据所要求的轧制厚度和轧机机架的轧制速度调节运输带的运输速度。b)在铸造时:ba)测量位于运输带上的金属铸坯的完全凝固的位置,bb)测量在轧机机架范围内的轧制件的温度,以及bc)用轧制件的完全凝固的位置和温度作为对离开给料容器的液态金属在运输带上的排放点的实际位置的控制参数。
文档编号B22D11/20GK1301203SQ99806350
公开日2001年6月27日 申请日期1999年3月19日 优先权日1998年5月19日
发明者乌尔里齐·乌尔劳 申请人:Sms德马格股份公司