[發明專利]用于通過控制輥凸度而連續地鑄造鑄帶的方法和裝置

有效

• 申請號: 201580065060.4
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN107000043B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: G.霍亨比希勒
• 申請（專利權）人: 首要金屬科技奧地利有限責任公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;傅永霄

本發明涉及通過在雙輥鑄機中的連續鑄造而鑄造金屬帶。在雙輥鑄機中，將熔融金屬導入一對反向旋轉的水平鑄輥之間，使這對鑄輥冷卻以便金屬外殼在移動的輥表面上固化。雙輥鑄機能夠經過位于轉臺上的一系列鋼包而由熔融鋼連續地生產鑄帶。在利用雙輥鑄機鑄造薄帶中，在鑄造階段期間鑄輥的鑄造表面的凸度發生變化。鑄輥的鑄造表面的凸度相應地決定了金屬帶厚度分布。公開了一種直接地且嚴密地控制在鑄造期間在鑄輥的鑄造表面中的凸度形狀并相應地控制由雙輥鑄機所生產的薄鑄帶的截面厚度分布的可靠且有效的方法。公開了一種通過利用位于形成鑄輥的圓柱形的管內并該圓柱形的管相鄰的膨脹環來控制在鑄造表面中的凸度而控制帶截面厚度分布的方法。

技術領域

本發明涉及在雙輥鑄機中通過連續鑄造而鑄造金屬帶。

背景技術

在雙輥鑄機中，將熔融金屬導入一對反向旋轉的水平鑄輥之間，將這對鑄輥冷卻以便金屬外殼在移動的輥表面上固化，并且在輥表面之間的壓區（nip）處將這對鑄輥結合在一起以生產固化的帶產品，該帶產品從位于這對輥之間的壓區被向下輸送。本文中所使用的術語“壓區”是指一對輥的最接近的大致區域。熔融金屬可從鋼包中被傾倒入較小容器或較小容器的系列，熔融金屬從該較小容器或較小容器的系列流動經過位于壓區上方的金屬輸送噴嘴，從而形成被支撐在輥的鑄造表面上的熔融金屬的鑄造池，該輥緊挨壓區的上方并沿壓區的長度而延伸。此鑄造池通常被限制在側板或擋板之間，這些側板或擋板被保持在與輥的端面滑動接合的狀態，從而阻止熔融金屬從鑄造池的兩端外流。

雙輥鑄機能夠由熔融鋼經過位于轉臺上的一系列鋼包而連續地生產鑄帶。在流動經過金屬輸送噴嘴之前將熔融金屬從鋼包傾倒入中間包然后傾倒入可移動中間包，這使在不使鑄帶的生產中斷的情況下在轉臺上的空鋼包與滿鋼包的交換成為可能。

在利用雙輥鑄機鑄造薄帶的過程中，鑄輥的鑄造表面的凸度在鑄造階段期間發生變化。鑄輥的鑄造表面的凸度相應地決定帶厚度分布，即，由雙輥鑄機生產的薄鑄帶的截面形狀。具有凸形（即，正的凸度）鑄造表面的鑄輥生產具有負（即，凹陷的）截面形狀的鑄帶；并且具有凹形（即，負的凸度）鑄造表面的鑄輥生產具有正（即，凸起的）截面形狀的鑄帶。鑄輥通常是由銅或銅合金所形成，通常用鉻或鎳涂覆，并且具有用于冷卻水循環的內部通道，從而使高熱通量成為可能，以便在鑄造階段期間在暴露于熔融金屬時鑄輥經歷明顯熱變形的情況下實現快速固化。

在薄帶鑄造中，對于在典型的鑄造條件下制得期望的截面厚度分布而言，輥凸度是需要的。通常在鑄造期間利用初始凸度基于在鑄輥的鑄造表面中的突出凸度在冷時對鑄輥進行機械加工。然而，在冷時與鑄造條件之間鑄輥的鑄造表面的形狀的差異是難以預測的。此外，鑄輥的鑄造表面的凸度在鑄造階段期間可以有顯著變化。在鑄造期間，由于提供給鑄機的鑄造池的熔融金屬的溫度變化、鑄輥的鑄造速度變化、和其它鑄造條件（例如熔融鋼組成中的輕微變化），因而鑄輥的鑄造表面的凸度可以變化。

用于鑄輥凸度控制的前述建議已經依賴于用于使鑄輥發生物理變形的機械裝置；例如，通過變形活塞或其它元件在鑄輥內部的移動、或者通過向鑄輥的支撐軸施加彎曲力。然而，這些用于鑄輥凸度控制的前述建議具有局限性。例如，日本專利第2544459號（在本文中稱為“JP '459”）描述了一種具有內部的“被嵌入兩個端部部件中的水冷卻輥加熱裝置”的鑄輥，其用于在鑄造期間控制在各輥端部所經歷變形。參見JP '459中的章節：“用于解決問題的手段”。鑄輥是具有內部冷卻通道的固體金屬輥，這些鑄輥需要有位于鑄輥端部的水加熱裝置。在JP '459中所公開的鑄機的局限性在美國專利第5,560,421號（在本文中稱為“'421專利”）中得到論述，在該美國專利中陳述“待加熱的各卷筒01的熱容量較大，待控制的卷筒的外表面形狀的變形響應性較低，并且對工件的及時控制將會是困難或不可能的”。見專利'421的第1欄第64行至第2欄第1行。'421專利繼續解釋：“適當地控制被連續鑄造工件的形狀將會是不可能的”。同上，見專利'421的第2欄第6-7行。'421專利提出了一個解決方案，其中固體鑄輥具有端切口，該端切口帶有被水加熱的大的外部（連接到固體輥）環形元件。這些環形元件是用于改變鑄輥的輪廓。