用于制造厚板坯的方法和连铸设备技术

本实用新型专利技术涉及用于在连铸设备中由钢制造具有超过３６０毫米的浇铸厚度和超过１０００毫米的浇铸宽度的厚板坯的一种方法和一种装置。在此提出方法步骤和设备配置，所述方法步骤和设备配置即使在浇铸处于３６０到４５０毫米的厚度范围内的连铸钢坯时也以良好的内部质量和微小的裂纹倾向来保证高质量的连铸钢坯和板坯的制造。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种用于由钢制造具有超过360毫米的浇铸厚度和超过1000毫米的浇铸宽度的厚板坯的的连铸设备。
技术介绍
在一些连铸设备中所浇铸的连铸钢坯在连铸坯导引装置中首先被弯曲并且随后又被矫直，在这些连铸设备中连铸钢坯的浇铸随着连铸坯厚度的增加而愈加困难。在变形过程中出现的拉应力和压应力在连铸钢坯的连铸坯棱边区域和表面区域中导致形成裂纹。 因此迄今只有少许连铸设备可以用来浇铸具有超过360毫米的连铸坯厚度的连铸钢坯并且制造处于这个厚度范围内的板坯。目前在继续加工业方面对处于360到450毫米的厚度范围内的板坯的需求不断上升，用于接下来制造相应厚度的厚板。“垂直设备或者垂直弯曲设备”类型的具有很长的垂直的连铸坯导引部分以及随后的弯曲区及矫直区的连铸设备已经从工程学博士 Klaus Harste等人的公开文 献"Construction of a new vertical caster at Dillinger Hiittenwerke" ；MPT International 4/1998 ；第112-122页中得到公开。该浇铸设备的布局在图8中示出，该浇铸设备能够浇铸具有1400到2200毫米的浇铸宽度和处于230与400毫米之间的浇铸厚度的连铸钢坯。它拥有很长的垂直的连铸坯导引装置，该连铸坯导引装置则在这个区段中具有强化的连铸坯冷却装置，用于能够接下来在连铸坯完全凝固的情况下对连铸钢坯实施弯曲和矫直。这种设备方案导致连铸设备的很大的大约45米的结构高度并且由此尤其也在基础设施方面导致很高的投资费用并且导致困难的维修条件。对于400毫米的浇铸厚度来说，能够实现的浇铸速度大约为0. 3米/分钟，由此每连铸坯的生产率比较低。但是很低的浇铸速度也导致所浇铸的连铸钢坯无法为进行矫直而保持足够得热并且因此必须用强化的冷却装置保持在临界的温度之下，用于避免典型地在600到850°C的温度范围内出现的延展性问题。从DE 31 12 947 Al中公开了一种用于浇铸具有200到300毫米的连铸坯厚度的连铸钢坯的弧形连铸设备，利用该弧形连铸设备应该制造具有良好质量的板坯。金属连铸坯的成形在这里在具有弯曲半径的弧形结晶器中进行，所述弯曲半径相当于接下来的连铸坯导引装置的第一区中的弯曲半径。在接下来的很长的矫直区中，又对连铸钢坯进行矫直， 其中势必构成连铸钢坯的梯形的横截面。连铸坯厚度越大，这种横截面扭曲程度就越大，并且这在接下来在厚板轧机中进行轧制时导致质量问题。从US 6，241，004 Bl中公开了用于连续地浇铸连铸钢坯的一种方法和一种装置， 其中所浇铸的连铸坯在其从结晶器中出来之后在第一区段中得到垂直导引并且随后从垂直的浇铸方向转向为水平的输送方向。在浇铸长时间以来已经浇铸的具有大约220毫米的浇铸厚度的连铸坯时，为避免芯部多孔性和芯部偏析，提出借助于电磁的线圈沿连铸坯输送方向施加洛伦兹力。但是在第二实施例中说明的设备配置不适合于浇铸具有大于360毫米的浇铸厚度的连铸钢坯。
技术实现思路
因此，本技术的任务是，避免已知的现有技术的缺点并且提出一种用于由钢制造厚板坯的方法和一种用于实施该方法的连铸设备，其中在浇铸厚度超过360毫米时也以良好的内部质量和微小的裂纹倾向来可靠地保证制造高质量的连铸钢坯和板坯。本技术的另一个目的在于，在获得浇铸设备的高生产率的情况下将投资及运行成本保持在微小的程度上。本技术的任务对于一种用于由钢制造具有超过360毫米的浇铸厚度和超过 1000毫米的浇铸宽度的厚板坯的方法来说通过以下特征的组合来解决-在具有垂直定向的结晶器成形空腔的笔直的结晶器中垂直浇铸具有尚为液态的芯部的金属连铸坯，-在垂直的短于4.5米的输送距离上导送离开结晶器的连铸钢坯，而不施加弯曲力，-使所浇铸的连铸钢坯从垂直的浇铸方向转向为水平的输送方向并且在从连铸钢坯从结晶器出来的出口一直延伸到进入切割装置中的入口的连铸坯导引装置中支撑和导引连铸钢坯，-在芯部尚为液态时在所述连铸坯导引装置内部的弯曲区中将所浇铸的连铸钢坯弯曲到预先确定的圆弧半径，-在所述连铸坯导引装置的接下来的圆弧导引装置中在这个圆弧半径上导引连铸钢坯，-在芯部尚为液态或者说部分液态时在所述连铸坯导引装置内部的矫直区中将所浇铸的连铸钢坯从预先确定的圆弧半径反向弯曲到笔直的连铸钢坯，-在所述连铸坯导引装置中对所浇铸的连铸钢坯进行连续冷却，-将进入到所述连铸坯导引装置的矫直区中的连铸钢坯的表面温度保持在相应的钢种的延展性低温(DuktilitStstief)以上，-在矫直区中进行反向弯曲的阶段中将所浇铸的连铸钢坯的固体的坯壳的份额保持在一半的连铸坯厚度的最大95%，-在切割装置中将连铸钢坯切割为具有预先确定的长度的板坯。在笔直的垂直定向的结晶器中形成连铸坯，这出于已知的对称原因产生很好的用于将钢水导入到结晶器中并且用于均勻的坯壳形成的条件。笔直的结晶器提高对于均勻的坯壳形成来说决定性的垂直长度并且改进用于将非金属的元素从熔池中分离出去的条件。在弯曲区中将所浇铸的连铸钢坯一直弯曲到预先确定的弯曲半径并且在矫直区中对所浇铸的连铸钢坯进行反向弯曲，这相当于已知的板坯连铸设备的方案，并且已经作为这样的方案经受考验。对于厚板坯的浇铸来说重要的是，在一些时刻进行两种过程，在这些时刻连铸钢坯仍具有液态的或者说部分液态的芯部，或者说有必要在连铸坯导引装置中相应地调节连铸钢坯的冷却。随着连铸坯厚度的增加，对尽可能均勻的冷却的要求在增加， 所述尽可能均勻的冷却在温度水平很高时务必反映在在连铸坯长度和连铸坯宽度范围内尽可能均勻的温度分布中，用于保证连铸坯的均勻的弹性并且避免由于温差引起的裂纹形成。在短于4. 5米的输送距离上在不施加弯曲力的情况下仅仅垂直地导引离开结晶器的连铸钢坯。在从结晶器中出来之后对连铸钢坯的垂直导引进行限制，由此将垂直长度限制到一个尺度，对于该尺度来说最佳地将非金属的元素(比如结晶器润滑剂颗粒)分离出来，并且同时可以将连铸设备的结构高度保持在常见的浇铸设备的范围内。所追求的并且为设备调节预先给定的温度分布通过连铸钢坯的进入到连铸坯导引装置的矫直区中的入口表面温度来确定，由此连铸钢坯包括表面范围应该保持在高于延展性低温的温度范围内，由此同样将形成表面裂纹的倾向性降低到最低限度。有利的是，所浇铸的连铸钢坯的固体的坯壳的份额在矫直区中进行反向弯曲的阶段中最大为一半的连铸坯厚度的95%。根据一种有利的改进方案，通过连铸钢坯的厚度降低在使用轻压下(Soft Reduction)或者动态的轻压下的情况下在连铸坯的完全凝固点附近争取达到优选部分凝固的芯部区的混勻(Durchmischimg)并且由此在板坯的芯部区域中实现得到改进的组织结构并且避免导致行式偏析(Zeilenseigerimgen)以及多孔性的苗头(AnsStze )。相应地，在所浇铸的连铸钢坯上在具有连铸钢坯的尚为液态的或者部分液态的芯部的区域中用用于连铸坯导辊的压下装置来使用轻压下尤其动态的轻压下。根据本技术的一种有利的改进方案，在所述连铸坯导引装置内部的弯曲区中将所浇铸的连铸钢坯弯曲到处于9. 0米与15. 0米之间的弯曲半径，在所述连铸坯导引装置的接下来的圆弧导引装置中将其保本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于由钢制造具有超过３６０毫米的浇铸厚度和超过１０００毫米的浇铸宽度的厚板坯的连铸设备，其特征在于以下特征的组合：－具有垂直定向的结晶器成形空腔（１ａ）的笔直的结晶器（１），用于制造具有液态的芯部的连铸钢坯，－连铸坯导引装置（３），用于从垂直的浇铸方向到水平的输送方向对所浇铸的金属连铸坯进行支撑和导引，该连铸坯导引装置（３）从结晶器（１）一直延伸到切割装置（４），－紧接在结晶器后面的连铸坯支撑装置（７），用于对连铸钢坯进行垂直导引，所述连铸坯支撑装置（７）保证在小于４．５米的输送距离上垂直导引所述连铸钢坯，－所述连铸坯导引装置内部的弯曲区（８），用于在芯部尚为液态时将所浇铸的连铸钢坯弯曲到预先确定的圆弧半径（Ｒ），－接下来的圆弧导引装置（９），用于在所述预先确定的圆弧半径（Ｒ）上导引所述连铸钢坯，－所述连铸坯导引装置（３）内部的矫直区（１０），用于在芯部尚为液态或者说部分液态时将所浇铸的连铸坯从预先确定的圆弧半径（Ｒ）反向弯曲到笔直的连铸钢坯，－所述连铸坯导引装置（３）中的冷却装置（１２），用于对连铸钢坯进行连续冷却，－切割装置（４），用于将所述连铸钢坯切割为具有预先确定的长度的板坯。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·瓦特津格，
申请(专利权)人：西门子VAI金属科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：AT