[發明專利]扁平金屬產品的電磁攪拌連續鑄造方法和實施所述方法的設備

有效

• 申請號: 200680054324.7
• 申請日: 2006-07-07
• 公開（公告）號: CN101426600A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: S·坎斯特雷什;D·伊夫
• 申請（專利權）人: 羅泰萊克公司
• 主分類號: B22D11/12
• 分類號: B22D11/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 余全平

技術領域

本發明涉及金屬的連續鑄造領域，尤其是涉及鋼的連續鑄造領域。 本發明更具體地涉及扁平(plat)產品的連續鑄造：板坯和具有伸長的筆 直截面的其它類似產品，在連續鑄造過程中，施用可移動磁場，可移動磁 場作用于熔融的鑄造金屬上，以改進所獲得的鑄造產品的質量和/或鑄造程 序自身的條件或性能。

背景技術

此處簡要回顧一下，連續鑄造操作包括將熔融金屬從頂部倒入無 底部的錠模中，所述錠模基本由金屬錠模主體(由銅或銅合金制成)構成， 通常所述金屬錠模主體具有用于鑄造扁平產品的組裝板，所述組裝板限定 了用于鑄造金屬的通道。壁通過水循環而強烈地冷卻，以便經過所述錠模 的底部，連續地煉出外部已經凝固了幾個毫米厚度的產品。然后，在錠模 的下游，在稱為“輔助冷卻”的區域中，在產品下降過程中，凝固從產品 的外圍直到產品的軸線推進并完成，在所述“輔助冷卻”的區域中，被支 撐和引導輥(以下稱為支撐輥)引導的、已鑄造的產品經受水的噴淋，以 確保熱量的釋放，所述熱量的釋放是所述產品完全凝固所要求的。如此獲 得的產品然后切割成段，然后在發送給客戶之前進行軋制，或就地加工成 板塊、板材等。

在因此具有伸長的筆直截面的扁平金屬產品——通常稱為板坯— —的情況下，已公知長期以來在連續的鑄造設備的輔助冷卻區中實施熔融 金屬的電磁攪拌。

概括地，電磁攪拌包括，如已知的，使板坯經受一個或多個可移 動磁場(即最大磁場強度隨著時間在間隔的確定方向上移動的磁場)，磁 場在熔融金屬上的作用然后由在磁場的移動的相同的方向上驅動所述熔融 金屬來表現。

在鑄造扁平產品的情況下，通常借助于所謂滑動的線性可移動磁 場，驅動液態金屬進行平行于產品的大表面的水平平移。

滑動磁場由多相線性感應器建立，多相線性感應器安置得盡可能 靠近板坯，以便用板坯將電磁耦聯最大化。

為此，感應器可以安裝在支撐輥的后面，此技術方案稱為“箱型 攪拌器”或“箱式攪拌器”，或安裝在輔助冷卻區域的為此保持中空的支 撐輥的內部，此技術方案稱為“輥式攪拌器(in-roll?stirrer)”或“攪拌 器輥”。

從二十世紀八十年代以來所述兩個技術方案共存于市場上，并且 從開始就用于改進鑄造金屬的健全度。實際上由于攪拌作用，從外部朝向 并直到靠近產品的軸的“枝晶”型天然水晶生長的中斷，有利于稱為“等 軸的”的更細的未定向凝固結構的發展。如此，降低了中心孔隙度并且共 同減少了軸向宏觀偏析(見歐洲專利0?097?561)。這種內部健全度的改進 主要研究用于鋼的差異(nuance)，所述鋼以低壓縮比進行軋制以變成厚 板材。

已經發現，為了在鋼坯的鑄造機的輔助冷卻區域中實現關于獲得 的產品的內部健全度的最佳攪拌，需要不僅僅在局部位置進行攪拌，而相 反地要在冶金高度上至少攪拌兩次，即進行分級攪拌(brassage?étagé)。

這在前述EP?0?097?561?B2明確地提出，EP?0?097?561?B2描述了一 種用于連續鑄造鋼坯的電磁攪拌的方法，根據所述方法，由多對分級攪拌 器輥產生的多個滑動磁場作用于冶金高度上，上對分級攪拌器輥到下對分 級攪拌器輥間隔1到2米。因此在四個攪拌器輥的間隙的基礎上，最靠近 錠模的攪拌器輥對位于錠模中的液態金屬的自由表面之下大約5m至7m 處，而位于最靠近凝固井(puits)的底部的第二對攪拌器輥安置在所述底 部的大約4m至6m處。也控制供給輥的電能，從而由上對分級攪拌器輥 產生的磁場在與由下對分級攪拌器輥產生的磁場的相對的方向上滑動。

根據該啟示，攪拌器輥因此安裝在稱為攪拌器的下區的輔助冷卻 區域中。攪拌器輥用通常設置在這些下區中的支撐輥替代，并且因此在任 何近似相同的情況下，具有等同于相鄰輥的——尤其是外部直徑相同—— 幾何形狀，在輔助冷卻區域中，相鄰輥一般具有至少230mm的直徑。

分級攪拌通常用攪拌器輥來實現，雖然基本地分級攪拌也可以用 兩個“箱型”攪拌器來實現。但是“箱型”攪拌器顯然更昂貴，因為“箱 型”攪拌器需要大約五倍的電能，由于遠離板坯的表面，從而具有“箱型” 感應器的分級攪拌具有非常昂貴的成本。