[發明專利]一種雙輥薄帶連鑄輥面清理方法和裝置

有效

• 申請號: 201110253468.8
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102950276A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 張健;方園;葉長宏;王成全;張俊寶
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D43/00
• 分類號: B22D43/00;B22D11/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及連鑄技術，特別涉及一種雙輥薄帶連鑄輥面清理方法和裝置。

背景技術

雙輥薄帶連鑄技術與傳統的連續鑄造方法不同，該工藝直接將鋼水澆注在一個由兩個相對轉動并能夠快速冷卻的鑄輥和側封板圍成的熔池中，熔融鋼水在鑄輥旋轉的周向表面被冷卻和凝固，進而形成凝固殼并逐漸生長然后在兩鑄輥輥縫隙最小處被擠壓在一起，最后在出帶口形成厚金屬薄帶材，帶材經過1-2道次熱軋后送入卷曲機卷曲。該方法不需經過多道熱軋工序，可大大簡化薄帶生產工藝及減少設備投資。由于整個的生產過程中金屬的凝固時間比較短，所以薄帶連鑄產品晶粒細化、材料的強度、韌性延伸率有所提高，同時凝固速度快也有利于抑制元素的偏析。

雙輥薄帶連鑄鑄輥由銅合金制造，且，表面有金屬鉻(Cr)或金屬鎳(Ni)的鍍層，鑄輥表面經過毛化處理，毛化后的表面有一定數量的凹坑或溝槽。在美國專利US20050126742以及WO2009027045等專利中都提到在輥面進行一定的處理后使得輥面規律地分布有一定深度和高度的凹坑和凸起，鋼水與這些凸起接觸凝固后有利于提高鑄帶質量，降低熔池內鋼水在輥面凝固不均勻導致的鑄帶表面質量缺陷。

由于融熔的鋼水在鑄輥輥面的冷卻速度很快，同時會有很多金屬氧化物或非金屬氧化物雜質析出并黏結在鑄輥輥面上。如果這些氧化析出物分布不均勻會影響鑄輥輥面局部導熱強度，進而會使鑄帶表面產生裂紋，導致鑄帶表面的質量缺陷。作為保證鑄帶質量的關鍵技術之一，雙輥薄帶連鑄機多使用毛刷輥進行輥面清理，毛刷輥的形式多種多樣，作用在鑄輥輥面的方法也有所不同，目的都是利用毛刷輥清理鑄輥上的的黏著物顆粒。

中國專利CN200420107544.x中提到的一種輥面清理裝置，使用的是金屬刮刀貼緊輥面刮削輥面殘留物，利用刮刀后部的彈簧提供頂緊力。這種方法對鑄輥輥面的磨損劇烈，而且受到結構限制不能清理輥面微小的金屬氧化物。

還有如美國專利US5307861中介紹的一種用一排毛刷平行放置于鑄輥表面，鑄輥轉動是毛刷可以做軸向運動，二者形成相對運動達到清理輥面的效果。

還有很多薄帶連鑄輥面清理專利提到的技術方案都采用輥面清理裝置和鑄機分別獨立工作的設計方案，這樣做雖然結構相對簡單，控制兩個設備相對容易，但是清理裝置毛刷輥輥面和鑄輥輥面相對距離不容易控制，一旦這兩個執行機構動作過程存在時間差，則直接造成輥面清潔質量不均勻，進而造成鑄帶表面質量缺陷。而且，在輥面清理過程中，清理裝置的刷毛在壓力作用下發生彎曲，所以毛刷輥刷毛的彎曲量要與鑄輥表面的凹坑深度相匹配，否則會降低清理效果。

發明內容

本發明的的目的在于提供一種雙輥薄帶連鑄輥面清理方法和裝置，在雙輥薄帶連鑄澆鑄過程中，使用合理的清理方法和裝置提高薄帶連鑄鑄輥的清理效果，使輥面導熱系數均勻，提高鑄帶質量。本發明適用于用雙輥式薄帶連鑄機，澆注厚度1.5-5mm的金屬鑄帶。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種雙輥薄帶連鑄輥面清理方法，雙輥薄帶連鑄機的每一個鑄輥采用兩根上下設置的毛刷輥清理其表面，其中至少有一根毛刷輥的旋向與鑄輥旋向相同，鑄輥的線速度恒定且大于鑄輥轉速，輥面清理裝置通過固定在鑄輥軸承座上的液壓缸控制毛刷輥與鑄輥之間的距離或壓力；澆鑄伊始，毛刷輥靠近鑄輥輥面并開始清理工作，隨著澆鑄的進行，輥面清理裝置根據鑄輥膨脹量而做相應的位移調整以保持毛刷輥和鑄輥之間恒定的壓力；在清理輥面過程中，毛刷輥的刷毛在驅動液壓缸的作用壓在鑄輥輥面上發生彎曲，宏觀上表現為毛刷輥局部被壓扁，毛刷輥最小壓扁量為毛刷輥直徑r與壓扁后的最小直徑r_min之差，即：壓扁量Δr＝r-r_min，單位mm，此壓扁量介于毛化后的鑄輥輥面平均凹坑深度的1-10倍之間，輥面平均凹坑深度采用粗糙度Ra值衡量；

在澆鑄作業開始前，上、下毛刷輥同時靠近輥面并轉動，此時的下輥的轉動速度為上輥轉動速度的0.2-0.5倍，上輥的轉動速度是鑄輥轉動速度的1.5-3倍；且下輥作用于輥面的壓力大于上輥作用于輥面的壓力1-2倍；在穩定澆鑄階段，下毛刷輥脫離與鑄輥輥面的接觸，并保持0.1-1mm間隙；上輥的轉動速度是鑄輥轉動速度的1.5-3倍；當澆鑄作業即將結束時，此時布流系統停止供應鋼水，下毛刷輥靠近輥面并轉動，此時下輥轉動速度為上輥轉動速度的0.2-0.5倍，上輥的轉動速度是鑄輥轉動速度的1.5-3倍，且下輥作用于輥面的壓力是上輥作用于輥面壓力的1-2倍，上輥作用在鑄輥上的單位壓力為0.1-2.5MPa。