[發明專利]連鑄金屬板帶的裝置和方法

無效

• 申請號: 88103615.3
• 申請日: 1988-05-05
• 公開（公告）號: CN1015309B
• 公開（公告）日: 1992-01-22
• 發明（設計）人: 羅里克I·L·格思里;約瑟夫G·海伯森
• 申請（專利權）人: R·格思里檢索協作公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王皖秦

本發明屬于厚度大約為1-20毫米、寬度達到大約2米的薄帶金屬的連鑄機，更特別地，本發明適用于自動的和具有類似應用的低碳鋼鋼板的生產。

本發明將基本上參照鋼材的制造來進行描述，但發明用于連鑄其它金屬或合金也是可以想到的。

按照慣例，各種截面鋼材的生產靠使用多個軋鋼機將鑄錠軋制成所要求的截面形狀來進行。產品越薄，所需要通過的軋鋼機的軋道也越多。為了節省費用，已經研制出了許多連鑄的方法，以使所鑄造的產品的尺寸達到傳統的熱軋產品的尺寸，這樣，傳統的熱軋操作可以被大大減少，實質上也就減少了主要的機械和勞動費用。然而，直到如今，這些方法不能大批量地生產中間尺寸范圍的鋼帶，即，厚度為1-20毫米的鋼帶。

目前，用于鑄造連續鋼帶的一種方法，包括，首先在垂直激冷鑄模中接收金屬液，該方法通常用于生產厚度大約為150～300毫米的板鋼，隨后將這些板鋼熱軋，減小它們的厚度。在垂直連續鑄造中所遇到的一個主要問題是鑄件有粘接到工作區壁面上的可能，在鑄模中產生的正在凝固的金屬表皮由于其與鑄模壁之間的相對運動可能會裂開。這個問題已靠應用兩個振動模及使用潤滑劑來減輕，在鑄造過程中，這兩個振動模在預定的距離內以所控制的速度縱向往復運動，然而，當斷面厚度減小時，就需要增加通過鑄模的金屬的速度，以便能保持合理的每小時每米寬度約為100噸位的產品。這在1-20毫米厚度范圍的鋼板的鑄造中，會在鑄模中引起所不能允許的表皮損傷。

由在凝固金屬和鑄模之間的相對運動所引起的表面質量缺陷，可以靠Bessemer在1865年設計的雙輥鑄造機來克服。在該方法中，金屬液被倒入兩個相隔的水冷輥之間，這兩個水冷輥向內朝著金屬旋轉，在滾擠中金屬發生凝固。用這種方式，提供了一個連續移動的鑄模表面，基本上消除了凝固金屬與鑄模之間的不同速度所帶來的不期望的后果。應用雙輥鑄機生產厚度1-20毫米的鋼帶是可能的，但它必須以不合理的比例來增加輥子的尺寸（如假定以60°的最大的對池角度及20mm/min1/2的凝固常數，對于12毫米厚的產品，就需直徑為3米的輥）來提供用于冷卻的足夠的停留時間，即使每小時每米寬度約為100噸的產品可以達到的話。

Bessemer方法所不易克服的另一些問題包括：金屬液邊界的密封、在空氣中的暴露、表面疊痕和提供一致的不受渦流干流的金屬液的供給。

提供連續移動鑄模表面的另一途徑是在單輥上鑄造，例如，用“熔拉”方法，將從一個縫隙中排出的金屬液的彎液面拉到一個被冷卻的旋轉筒上，金屬液在與金屬筒的接觸中凝固，隨后，隨著旋轉筒的旋轉進行剝離。由于金屬最初只是從一邊開始凝固，并且金屬在這樣的滾筒上的停留時間短，如果滾筒的比例是在合適的范圍內，則鑄帶的厚度被限制到最大約為1-2毫米。相同的厚度范圍的鑄帶適用于稱為平流鑄造的派生過程。也應當注意的是，這樣的方法沒有一個增壓的液態池，以在凝固的金屬上提供足夠的載荷，因此，不能提供良好的表面光潔度。

在Maringer所申請的美國4，646，812號專利上，推薦了一個比以熔拉方式制出的金屬帶更厚的鑄造金屬帶的方法。Maringer公開了將金屬液從中間包中提供到移動激冷面上的過程。該中間包在上游端具有一個縫狀的排料口，以將鑄造的金屬液注入由中間包的底面和激冷面所確定的通道中。從通道中排出的金屬的熔融頂面在下游端由一個輥子進行“滾壓”。

現在是與Olsson所申請的美國4，086，952號專利所公開的過程進行對照。在該專利中，每一個鑄造臺包括一個激冷面，激冷面被不斷移動并與一個金屬液池相接觸，該金屬液由底部具有開口的第一個中間包來提供。所凝固的金屬帶板的厚度在一系列鑄造臺上增加，這些鑄造臺一個接一個地設置，直至所要求的高度。

在Maringer過程的中間包的底部確定了一個底板或構件，與OLLson相比較，該底板或構件將限制與凝固金屬相鄰的金屬液池中的對流效應。在Maringer的中間包底部的激冷表面上的停留時間，由通過縫狀卸料口的金屬液的流速及激冷表面的速度來控制。Maringer也描述了鑄造金屬板帶的最大厚度，該厚度被限制到由于表面張力所確定的鑄造金屬所固有的額定厚度之內。

另一個感興趣的專利是Jackson所申請的美國第3，354，937號專利，其描述了一個底部具有孔板的中間包，用于存放澆灑的熔融金屬。該熔融金屬最初立即在移動激冷表面上凝固，隨后在已冷凝的金屬的上面凝固，這樣，在一定的適合的時間期間內所獲得的鑄造帶板的最大厚度受到限制。