[發明專利]控制在薄鑄件帶上形成鱷魚皮表面粗糙的方法

有效

• 申請號: 200580047872.2
• 申請日: 2005-12-13
• 公開（公告）號: CN101115577A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 馬克·施利赫廷;喬爾·D·薩默;長田史郎;深瀬久彥
• 申請（專利權）人: 紐科爾公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 馬高平;曲瑩

技術領域

本發明涉及利用單滾子或雙滾子鑄造機鑄造鋼帶。

背景技術

在雙滾子鑄造機中，熔融的金屬導入一對反向旋轉的水平放置的鑄造滾子之間。該鑄造滾子為內部冷卻的，使得金屬殼在運動的滾子表面上固化，并且在兩者之間的夾擠區(nip)處滾子靠近，以生產出從該夾擠區向下輸出的薄鑄件帶產品。這里使用術語“夾擠區”表示滾子最接近在一起的總的區域。熔融的金屬可以從鋼水包倒入較小的容器中。熔融金屬從該較小容器流動通過位于夾擠區上面的金屬輸送管嘴，形成支承在滾子的鑄造表面上的熔融金屬的鑄造池。通常，這個鑄造池限制在側板或隔墻之間，該側板或隔墻與滾子的端部表面滑動接合，以阻斷鑄造池的兩端，使之不外流。

當在雙滾子鑄造機中鑄造鋼帶時，一般，鑄造池的溫度超過1550℃，通常為1600℃或更高。為了在鑄造滾子的每一轉過程中，在鑄造表面暴露在熔融的鋼鑄造池的短時間內形成固化的殼，必須在滾子的鑄造表面上非常快速的冷卻熔融的鋼。另外，重要的是達到均勻的固化，以避免擠入夾擠區以形成鋼帶的固化中的殼發生變形。殼的變形可導致稱為“鱷魚皮表面粗糙(crocodile?skin?surface?roughness)”的表面缺陷。鱷魚皮表面粗糙已知出現在碳的重量含量為0.065％以上的高碳含量的情況下，甚至出現在碳的重量含量為0.065％的以下的碳含量情況下。如圖1所示的鱷魚皮粗糙可因其他原因產生。當用表面光度計測量時，鱷魚皮粗糙在帶表面上具有40～80μm的周期性凸起和凹陷，其周期為5～10mm。

發明內容

我們發現，當碳的重量含量在0.065％以下時，鱷魚皮表面粗糙的形成直接與熔融金屬和鑄造滾子的表面之間的熱通量有關，并且通過控制熔融的金屬和鑄造滾子的表面之間的熱通量，可以控制鱷魚皮表面粗糙的形成。圖2給出了浸漬測試(dip?test)，其示出在制造薄鑄件帶時，在鑄造滾子的表面上形成金屬殼的過程中，熱通量和形成鱷魚皮表面粗糙之間的關系。如圖2所示，我們還發現，通過在該鑄造表面與熔融金屬接觸前，控制通過旋轉與各個鑄造滾子的鑄造表面周邊接觸的刷子而施加的能量，可以控制熔融金屬和鑄造滾子的表面之間的熱通量，從而可控制在產生的薄鑄件帶上的鱷魚皮表面粗糙。

不論鑄造滾子表面是光滑的還是有紋理的，來自熔融金屬和鑄造滾子的表面的熱通量與在薄鑄件帶上形成鱷魚皮表面粗糙之間的這個關系都成立。圖3給出了浸漬測試，示出熱通量是如何隨著鑄造滾子上的光滑和有紋理的鑄造表面變化的。我們還發現，在鑄造過程中，鑄造滾子的鑄造滾子表面的紋理發生變化。這種變化可使從熔融金屬至鑄造滾子表面的熱通量改變，因而改變薄鑄件帶上的鱷魚皮表面粗糙的形成情況。我們發現了通過控制熔融金屬和鑄造滾子表面之間的熱通量直接控制鱷魚皮表面粗糙的形成的方法，用于避免在鑄造時在形成金屬殼的過程中熱通量出現大的波動，從而控制在所生產的薄鑄件帶上形成鱷魚皮表面粗糙。

本發明公開了在連續鑄造普通碳鋼的薄鑄件帶中控制形成鱷魚皮表面粗糙的方法，該方法包括以下步驟：

橫向裝配一對反向轉動的鑄造滾子，以在所述滾子的周向鑄造表面之間形成夾擠區，通過該夾擠區可鑄造形成金屬帶；

形成碳的重量含量低于0.065％的碳鋼的熔融金屬鑄造池，該鑄造池支承在所述鑄造滾子的鑄造表面上，位于所述夾擠區上方；

在周邊裝配旋轉刷子，使之在所述鑄造表面與所述鑄造池中的熔融金屬接觸前，與各鑄造滾子的鑄造表面接觸；

通過在鑄造工作過程中控制所述旋轉刷子施加的能量，在所述鑄造滾子的鑄造表面上實現所希望的清潔程度以露出鑄造表面上的大多數凸起，并使所述鑄造表面和所述鑄造池的熔融金屬之間形成浸潤接觸；

利用所述希望的清潔程度作為參照，控制由所述旋轉刷子在所述鑄造滾子的鑄造表面上施加的能量，以露出鑄造滾子的鑄造表面的大多數凸起，并在所述鑄造表面與所述鑄造池的熔融金屬之間形成浸潤接觸；和反向旋轉所述鑄造滾子，使得每一個鑄造滾子的鑄造表面向著所述夾擠區移動，以從夾擠區向下生產出鑄件帶。