带材连铸设备的熔体供给制造技术

本发明专利技术涉及一种用于铝和/或铝合金的带材连铸设备(1)，其包括至少一个铸造炉(3)和至少一个具有铸造间隙(21)的同动铸模(2、22、23)，其中该至少一个的同动铸模(2、22、23)形成为滚子对(22、23)、辊对、履带对或带子对，其中带材连铸设备(1)具有至少一个用于将金属熔体(5)从铸造炉(3)输送到铸造间隙(21)的主动装置(4)。带材连铸设备(1)具有布置在铸造间隙(21)之前的铸造区域(6)，其中该铸造区域(6)在至少一侧上通过铸模(2、22、23)限定，并且该铸造区域(6)这样形成，即，使得在铸造区域(6)中形成有熔池(52)，金属熔体(5)从其流入或吸入铸造间隙(21)中，其中铸造炉(3)通过管道系统(41、43)与铸造区域(6)相连，其中带材连铸设备(1)包括用于将金属熔体(5)供给到铸造区域(6)中的装置(46)，其可以将金属熔体(5)在形成于铸造区域(6)中的熔池(52)的表面下方供给到铸造区域(6)。区域(6)。区域(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带材连铸设备的熔体供给


[0001]本专利技术涉及一种带材连铸设备，其包括至少一个铸造炉和至少一个具有铸造间隙的同动的铸模，尤其是滚子对、辊对、履带对或带子对。本专利技术还涉及一种用于将金属熔体供给到带材连铸设备中的铸造间隙的方法。

技术介绍

[0002]使用带材连铸设备进行带材连铸是一种替代通过铸锭、再加热和热轧的常规金属带材生产的经济且节能的替代方法。在带材连铸中，直接从金属熔体中生产出接近最终尺寸的热轧带材。为此，金属熔体在带材连铸设备中铸造，在该设备中，在其中形成铸带的铸造区域或凝固区域在至少一个纵向侧上由在铸造期间连续移动和冷却的屏障界定。该屏障与凝固的带材同动，因此提供了所谓的铸模。同动的铸模允许高的铸造和凝固速度。在工业生产中，这种同动的铸模有多种设计形式，例如铸轮工艺或单滚子工艺。由于所需的金属带宽度和进一步的效率改进，尤其是在铝或钢带铸造领域中已经建立了具有彼此相对布置的两个冷却的同动的屏障的方法，在其间形成有铸造间隙。一方面，尤其已经确立了在水平或倾斜方向上通过双滚子方法(Twin Roll Casting，双滚子铸造)进行的铸轧，尤其是在铝工业中，垂直方法也用于钢铁工业中。在这种情况下，金属熔体尤其被引入到内部冷却的辊对或滚子对中并且首先在两个辊或滚子之间的铸造间隙中凝固，然后成型，例如作为带材被拉出并被卷绕。另一方面，通常水平运行的双链方法(Twin Belt Casting或Hazelett Verfahren，双带连铸)已经建立，其中同动的铸模由两条冷却(挡块)链的相对侧形成，在这两侧之间形成铸造间隙，金属熔体在其中凝固。此外，还使用履带式铸模(Blockcasting，块铸)形式的同动的铸模，其中主要由铜组成的冷却块布置在链段上。它们通常相对于水平面略微倾斜。
[0003]已知的带材连铸方法的问题在于，在所生产的带材的宽度上会出现变化的凝固前沿，这会导致不均匀的产品特性。例如，可能导致表面缺陷、合金元素偏析或不均匀的晶粒结构。甚至局部没有凝固的金属熔体也可能通过铸造间隙，从而导致带材撕裂，从而导致工艺中断。这些有问题的影响随着带材宽度的增加而变得更加严重，然而，更大的宽度正好与高方法效率相关。因此，将熔体均匀地供应到铸造间隙或同动铸模的凝固区对于所有带材连铸工艺都非常重要。传统上，通常通过开放式导槽系统使从较高的铸造炉引导的金属熔体由此在铸造间隙之前在开放式浇口杯(中间容器)中镇静。在这里，金属熔体首先被收集在浇口杯中，然后通过重力从浇口杯输送到铸造间隙。同时，可以通过浇口杯，例如通过设置在浇口杯底部的塞子来调节铸模前的铸造区域中熔池的液位。
[0004]例如从WO 2004
‑
000487中已知用于实施垂直双滚子工艺的这种带材连铸设备。例如，EP 0 433 204A1中说明了带有浇口杯的带材连铸设备，用于使用同动铸模的水平工艺。
[0005]然而，这些已知方法的缺点在于，一方面，金属熔体向铸造间隙的供给的调节难以控制并且不够动态。另一方面，在设备故障的情况下，金属熔体在重力作用下继续沿铸造间隙的方向流动，从而可能出现安全问题。金属熔体也容易氧化。铝熔体尤其在与氧气接触时
会在表面很快氧化，尤其是在工艺所限的高温下，并形成相对稳定的氧化层。因此，在传统工艺中，金属熔体会在浇口杯中形成这样的氧化层。然而，由于工艺所限的不镇静引导，该氧化层会重新破裂，使得氧化物或沉积在氧化物层上的其他杂质通过涡旋混合至金属熔体下方。然而，这会导致所生产的金属带中出现呈带有其它合金元素，例如Mg、Si或Cr的氧化物团聚体形式的非金属夹杂物。这些夹杂物会显著降低带材的质量，并导致例如成型能力的劣化。为了避免这种情况，已知使用昂贵的惰性气体保护金属熔体，从而防止氧化。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种带材连铸设备，该设备一方面能够改进对进到铸造间隙中的金属熔体体积流量的调节，提高生产率和改进带材质量，同时实现了安全性的提高。此外，还应提出相应的方法。
[0007]根据第一教导，该目的在根据本专利技术的带材连铸设备中这样实现，即，带材连铸设备具有至少一个用于将金属熔体从铸造炉输送到铸造间隙的主动装置。
[0008]与被动装置，例如专门使用重力的被动装置相反，用于将金属熔体从铸造炉输送到铸造间隙的主动装置理解为这样的装置，其设计为使用能量来输送金属熔体，从而可以通过主动装置控制金属熔体的输送。用于输送金属熔体的主动装置可以例如机械地、电气地或电磁地向金属熔体传递能量。例如，借助泵可用于将泵的驱动功转化为金属熔体的动能，或通过施加压力将能量传递给金属熔体并转化为金属熔体的动能。用于输送金属熔体的主动装置例如适合于至少部分地逆重力方向移动金属熔体。
[0009]如果上文或下文提及金属熔体，则这尤其是指铝或铝合金熔体。
[0010]已经认识到，通过使用主动装置输送金属熔体，可以非常精确和直接地控制进到铸造间隙的金属熔体体积流量。在通过重力被动地将金属熔体供给到铸造间隙的传统供给系统中，只能进行间接调节。因此，在被动装置，例如带进给装置的浇口杯中，响应时间太长，无法在快速运行的过程中实现实时的调节。尤其地，传统上金属熔体在浇口杯中的中间存储导致例如只能以一定的时间偏移来响应铸造间隙之前的熔池液位的变化。相反，如果根据本专利技术主动输送金属熔体，例如通过克服重力的超压，则可以非常精确地调节金属熔体的体积流量。因此，可以将金属熔体供给到受控的连续凝固过程。金属熔体尤其可以非常平稳地并且以受控方式被引导，尤其可以避免在供给过程中氧化层的破裂并且因此可以避免杂质进入熔体中。因此可以免除为避免形成氧化层而使用惰性气体的昂贵费用。尽管可以设置浇口杯，但是优选可以省去在常规熔体供给中通常设置用于使金属熔体镇静的浇口杯。此外，与传统的带材连铸设备相比，根据本专利技术的带材连铸设备的生产率可以提高，因为带材速度出于安全原因通常只能调节至在带材中的最热点所允许的缓慢程度。
[0011]因此，根据本专利技术的带材连铸设备允许生产接近最终尺寸的高质量金属带材，尤其是铝合金带材。用于输送金属熔体的主动装置还可以提高带材连铸设备运行过程中的安全性。
[0012]根据本专利技术的带材连铸设备的同动的铸模可以例如是开头所述的常规方法之一的同动的铸模。同动的铸模因此尤其可以是滚子对、辊对、履带对或链条对。例如，垂直双辊连铸机的轴平行并列布置的滚子对、水平或倾斜的双辊连铸机的轴平行叠置的滚子对，两条彼此叠置的循环连铸链(例如Hazelett)或履带铸模，其由机器框架固定或布置在壳体
中。如开头所述，同动的铸模有铸造间隙。例如，铸造间隙可以达到2.5m宽，因此也可以生产宽度超过1.6m的特别宽的金属带材，因此可能的带材宽度可以接近于轧辊宽度，也就是例如大约2.5m。铸造间隙可以例如为1至6mm高，从而可以生产具有相应厚度的金属带材。此外，有利的是，与同步运动的铸模接触的金属熔体以尤其是至少20K/s、优选50K/s的冷却速率冷却。通过使用主动装置来输送金属熔体以及特别是由此实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于铝和/或铝合金的带材连铸设备(1)，包括至少一个铸造炉(3)和至少一个具有铸造间隙(21)的同动的铸模(2、22、23、25、26)，其中所述至少一个的同动的铸模(2、22、23、25、26)形成为滚子对(22、23)、辊对、履带对或带子对(25、26)，其中所述带材连铸设备(1)具有至少一个用于将金属熔体(5)从铸造炉(3)输送到铸造间隙(21)的主动装置(4)，其特征在于，所述带材连铸设备(1)具有布置在铸造间隙(21)之前的铸造区域(6)，其中所述铸造区域(6)在至少一侧上通过所述同动的铸模(2、22、23、25、26)限定，并且所述铸造区域(6)这样形成，即，使得在所述铸造区域(6)中形成有熔池(52)，金属熔体(5)从其流入或吸入铸造间隙(21)中，其中铸造炉(3)通过管道系统(41、42、43)与所述铸造区域(6)相连，其中所述带材连铸设备(1)包括用于将金属熔体(5)供给到铸造区域(6)中的装置(46)，其能够将金属熔体(5)在形成于铸造区域(6)中的熔池(52)的表面下方供给到铸造区域(6)。2.根据权利要求1所述的带材连铸设备(1)，其特征在于，用于输送金属熔体(4)的至少一个的主动装置(4)包括用于加压的装置(4)和/或用于泵送金属熔体的装置(4)。3.根据权利要求1或2所述的带材连铸设备(1)，其特征在于，用于输送金属熔体(5)的至少一个的主动装置(4)包括压力炉(4)，尤其是低压炉(4)。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带材连铸设备(1)，其特征在于，铸造炉(3)设计为低压炉(4)。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的带材连铸设备(1)，其特征在于，所述带材连铸设备(1)是垂直带材连铸设备(1)。6.根据权利要求1至5中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯弗里德里希，
申请(专利权)人：斯佩拉有限公司，
类型：发明
国别省市：