在薄铸造带过程中对热流进行局部控制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在连续铸造薄铸造带过程中对热流进行局部控制的方法和装置，其包括在浇铸区域之前通过使旋转刷与铸造辊的铸造表面相接触从而将氧化物从每个铸造辊的铸造表面上去除；向旋转刷与浇铸区域入口之间的铸造表面输送气体，以在每个铸造辊的铸造表面上氧化物已经被去除的区域形成气体层。向旋转刷与浇铸区域的入口之间的铸造表面的气体输送，优选在沿着铸造辊的轴向上至少三个区域上完成，以在每个铸造辊的铸造表面氧化物已经被去除的区域上形成气体层，被喷射气体的各区域上的气体可以在组分、配比、压力或上述因素的结合方面不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及由单辊或双辊铸造机铸造钢带的

技术介绍
双辊铸造机中，熔融金属被引入一对相反地旋转的水平设置的铸造辊 之间，所述铸造辊被内部冷却以使得金属在移动的辊子表面上结壳固化，并且使得金属被集合在两辊之间的辊隙(nip)处，从而生产出从铸造辊之间的 辊隙向下传送的固化带产品。上述术语辊隙是指两铸造辊相互靠近的区 域。熔融金属可以由钢包倒入小型转炉中，再从小型转炉中流经金属排出喷 嘴，所述喷嘴位于上述辊隙上方，所述辊隙形成了支撑于辊子的铸造表面上 的熔融金属铸造池。铸造池通常被限制在侧板或隔离坝之间，所述侧板或隔 离坝被约束为与辊子的侧端面滑动配合，使得能够阻挡住铸造池的两端，令 熔融金属不能流出。当使用双辊铸造机铸造带时，铸造池通常将达到超过1550° C的高温， 通常为1600° C以及更高。必须以非常迅速的速度在辊子的铸造表面上将钢 水冷却，以在铸造辊的每个旋转期间，熔化钢铸造池在铸造表面上暴露的短 时间内形成凝固壳。而且，重要的是实现均匀的凝固，以避免固化壳发生变 形，所述固化壳在辊隙处汇合形成钢带。壳的变形能够导致被称为鳄鱼皮 型表面粗糙(crocodile skin surface roughness)的表面缺陷。已知，鱼f鱼皮 型表面粗糙发生在重量百分比为0.065 %以上的高含碳量水平情况下，甚至 在重量百分比为0.065 %以下时也会发生。已知，如图l所示的粗糙的聘鱼 皮由于其它的原因而产生。粗糙的鳄鱼皮在5到10毫米的周期内，40到 80微米的周期性地出现在钢带表面上，上述距离由表面光度仪所测量。我们发现，在碳水平低于重量百分比0.065 %时，鳄鱼皮型表面粗糙的 形成直接地与熔融金属和铸造辊的表面之间的热流(heat flux)相关，并且 粗糙的鲟鱼皮的形成可以通过控制熔融金属和铸造辊的表面之间的热流而 被控制。图2报告了敲裂试验(clip tests),其图示了热流与粗糙的辨鱼皮的形成之间的关系，所述粗糙的垮鱼皮是在制造薄铸造带(casttrip)时在铸造 辊得表面上的金属壳的形成期间形成的。如图2所示，我们也发现，通过控 制与每个铸造辊的铸造表面外围地接触的旋转刷而控制其施加的能量，在熔 融金属和铸造辊的表面之间的热流，进而在薄钢带上粗糙的聘鱼皮表面的出 现都是能够被控制的。从熔融金属和铸造辊的表面而来的热流与薄钢带上的鲟鱼皮型表面粗 糙之间的关系已经被发现，与铸造辊是平滑的或具有紋理无关。图3报告了 倾角测试，图示了热流是如何随着铸造辊的铸造表面是平滑的还是具有紋理 的而变化的。我们也发现在铸造期间铸造辊的铸造辊表面得紋理也发生变 化。这个变化可以导致从熔融金属到铸造辊表面上热流得变化，并因此导致 薄钢带上的聘鱼皮型表面粗糙的形成的变化。我们发现了一种方法，通过控 制熔融金属和铸造辊表面之间的热流而直接地控制垮鱼皮型表面粗糙的形 成，避免在铸造期间的金属壳形成时热流发生大的波动，进而控制所生产得 薄钢带上聘鱼皮型表面粗糙的形成。基于铸造速度，可以通过对驱动抵住铸造表面的刷子旋转的电动、气动 或者液压电动机施加改变的压力或旋转速度或同时改变两者，使得可以被依 次地控制抵住铸造辊的旋转刷的能量。旋转刷的能量能够通过测量旋转电动 机的扭矩而被测量。在熔融金属和铸造辊的铸造表面之间的热流可能被起始 测量并不断地被测量，这样，通过测量在入口和出口之间的围绕铸造辊循环 的冷却水的温差，就能测量到实时热流与起始热流之间的温差，如美国专利 号6，588，493和6,755,234所述。虽然这是一个最新提出的测量热流的最好的 手段，但是，热流还可以通过任何其它可利用得方法来测量。在任何情况下， 通过监测热流并计算起始热流与测量热流之间的差异，通过抵住铸造表面的 刷子所施加的能量就可以通过接收从响应所测量的热流的监^f见器所发出的 电信号的控制系统而被自动的控制，并且能够控制基于起始热流与测量热流 之间差异的抵住铸造辊的刷子所施加的能量。之前的打算是通过在临近铸造表面的浇铸区域喷射气体来调整铸造辊 的上冠(crown)的形状。参见美国专利5,787,967。然而，该技术方案没有 打算在使用刷子将铸造表面上的氧化物去除的附近喷射气体，去除氧化物是 为了改善浇铸区域内的熔融金属和铸造辊表面之间的局部热流。浇铸区域是 铸造辊之间位于辊隙之上的区域，在该区域形成铸造池。该区域从密封形成的铸造辊的12点钟位置开始，典型地具有气帘，在旋转的铸造辊表面进入 浇铸区域时，不包括接近铸造辊的临近区域，所述铸造辊位于铸造带从辊隙 卸下的位置与铸造辊的12点钟位置之间。
技术实现思路
我们将气体输送到铸造辊的铸造表面，以在刷子将氧化物从铸造表面上 去除氧化物之后立即创造出接近铸造表面的气体层。 一种在连续铸造薄钢带中控制局部热流的方法被揭露，其包括下述步骤横向地安装一对反向旋转的铸造辊，以形成位于铸造辊的外周铸造表面 之间的辊隙，通过该辊隙金属带能够被铸造出来；形成熔融金属的铸造熔池，所述熔池被支撑在铸造辊的表面上，并且位 于辊隙上方，从而形成浇铸区域；在外围安装旋转刷，在浇铸区域内的铸造表面与熔融金属接触之前，所 述刷子与每个铸造辊的铸造表面接触；通过使每个铸造辊的铸造表面与旋转刷接触，从而去除每个铸造辊的铸 造表面上的氧化物；造辊的铸造表面上氧化物被去除的位置上形成气体层；以及使铸造辊相反地旋转，从而使得各铸造辊的铸造表面向辊隙运动，以生产出从辊隙向下的铸造带。从每个铸造辊的铸造表面去除氧化物的步骤，以及向每个铸造辊的铸造表面上输送气体的步骤，可以同时在旋转刷和铸造辊的铸造表面之间的辊隙发生。气体，或者可取代地，也可以由临近刷子的旋转刷的上游引入。另夕卜，地，在每个铸造辊的铸造表面上形成气体层以替代去除的氧化物的步骤可以 包括在进入浇铸区域之前令气体充满临近旋转刷的铸造表面。气体可以包含至少一种从由氮、氩、氢、 一氧化碳、水蒸气、干燥空气、 氦或上述气体中者两种或两种以上混合物中选择的气体。以或者不可以伸展到上述气层上。可选择地， 一种在连续铸造薄钢带中局部控制热流的方法被揭露，其包括下述步骤横向地安装一对反向旋转的铸造辊，以形成位于铸造辊的外周铸造表面之间的辊隙，通过该辊隙金属带能够被铸造出来；形成熔融金属的铸造熔池，所述熔池被支撑在铸造辊的表面上，并且位 于辊隙上方，从而形成浇铸区域；在外围安装旋转刷，在免铸区域内铸造表面与熔融金属接触之前，该刷 子与每个铸造辊的铸造表面接触；通过使每个铸造辊的铸造表面与旋转刷相接触，从而去除每个铸造辊的 铸造表面上的氧化物；在旋转刷和浇铸区域的进入处之间上，在至少三个沿着铸造辊的铸造表 面伸展的区域，向铸造表面输送气体，以在每个铸造辊的铸造表面上氧化物 被去除的位置上形成气体层；以及使铸造辊相反地旋转，从而使得各铸造辊的铸造表面向辊隙运动，以生 产出从辊隙向下的铸造带。喷射到各区域的气体可以在组分、配比、压力或者至少两种或两种以上 它们的组合上存在差异。此外，气体可以在至少5个区域沿着铸造辊的铸造 表面伸展。在任何情况下，在各铸造辊的铸造表面上的气体输送可以接近于 形成在旋转清洁刷与铸造辊的铸造表面之间的辊隙。另外，输送气体以形成个铸造辊的铸造表面输送气体以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，该方法包括下述步骤：　　　　横向地安装一对反向旋转的铸造辊，以形成位于铸造辊的外周铸造表面之间的辊隙，通过该辊隙金属带被铸造出来；　　　　形成熔融金属的铸造熔池，所述熔池被支撑在所述铸造辊的表面上，并且位于辊隙上方，从而形成浇铸区域；　　　　在外围安装旋转刷，在铸造表面与浇铸区域内的熔融金属接触之前，所述刷子与每个铸造辊的铸造表面接触；　　　　通过每个铸造辊的铸造表面与旋转刷接触，去除每个铸造辊的铸造表面上的氧化物；　　　　向所述旋转刷和浇铸区域的进入处之间的铸造表面输送气体，以在每个铸造辊的铸造表面上氧化物被去除的位置上形成气体层；以及　　　　使铸造辊相反地旋转，使得各铸造辊的铸造表面向辊隙运动，从而生产出从辊隙向下的铸造带。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-13 11/010,6251.一种在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，该方法包括下述步骤横向地安装一对反向旋转的铸造辊，以形成位于铸造辊的外周铸造表面之间的辊隙，通过该辊隙金属带被铸造出来；形成熔融金属的铸造熔池，所述熔池被支撑在所述铸造辊的表面上，并且位于辊隙上方，从而形成浇铸区域；在外围安装旋转刷，在铸造表面与浇铸区域内的熔融金属接触之前，所述刷子与每个铸造辊的铸造表面接触；通过每个铸造辊的铸造表面与旋转刷接触，去除每个铸造辊的铸造表面上的氧化物；向所述旋转刷和浇铸区域的进入处之间的铸造表面输送气体，以在每个铸造辊的铸造表面上氧化物被去除的位置上形成气体层；以及使铸造辊相反地旋转，使得各铸造辊的铸造表面向辊隙运动，从而生产出从辊隙向下的铸造带。2. 如权利要求1所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于向每个铸造辊的铸造表面上输送气体的过程邻近于形成在旋转清洁刷 和铸造辊的铸造表面之间的间隙。3. 如权利要求1所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于向每个铸造辊的铸造表面输送气体以取代被去除的氧化物的步骤包 括，令邻近旋转刷的铸造表面上充满气体。4. 如权利要求1所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于所述输送气体以形成气体层的步骤包括将气体？I入设置在旋转刷周围 的外壳之中。5. 如权利要求1所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于6. 如权利要求1所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，其特征在于所述气体包括至少一种从由氮、氩、氢、氦、水蒸汽、干燥空气、一 氧化碳、二氧化碳或上述气体之中一种或两种的混合物所组成的集合中选取 的气体。7. —种在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，该 方法包括下述步骤横向地安装一对反向旋转的铸造辊，以形成位于铸造辊的外周铸造表 面之间的辊隙，通过该辊隙金属带被铸造出来；形成熔融金属的铸造熔池，所述熔池被支撑在铸造辊的表面上，并且 位于辊隙上方，从而形成浇铸区域；在外围安装旋转刷，在浇铸区域内铸造表面与熔融金属接触之前，该 刷子与每个铸造辊的铸造表面接触；令每个铸造辊的铸造表面与旋转刷相接触，从而去除每个铸造辊的铸 造表面上的氧化物；在至少三个沿着铸造辊的铸造表面伸展的区域中、旋转刷和浇铸区域 的进入处之间的铸造表面处，向铸造表面输送气体，以在每个铸造辊的铸造 表面上氧化物被去除的位置上形成气体层；以及使铸造辊相反地旋转，使得各铸造辊的铸造表面向辊隙运动，从而生 产出从辊隙向下的铸造带。8. 如权利要求7所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于分别被喷射到所述至少三个区域的气体之间在组分、配比、压力或者 至少其中两个因素上存在差异。9. 如权利要求7所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于至少设置五个沿着铸造辊的铸造表面伸展的区域。10. 如权利要求8所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于向每个铸造辊的铸造表面上输送气体的过程邻近于形成在旋转清洁刷 和铸造辊的铸造表面之间的间隙。11. 如权利要求8所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，其特征在于向每个铸造辊的铸造表面输送气体以取代被去除的氧化物的步骤包括令邻近旋转刷的铸造表面充满气体。12. 如权利要求8所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于输送气体以形成气体层的步骤包括将气体引入设置在旋转刷周围的 外壳之中。13. 如权利要求8所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部 控制的方法，其特征在于所述铸造辊的铸造表面具有不连续凸起的随机分布的紋理。14.如权利要求8所述的在连续铸造薄铸造带的过程中对热流进行局部控制的方法，其特征在于所述气体包括至少一种从由氮、氩、氬、氦、水蒸汽、干燥空气、一氧化碳、二氧化碳或上述气体之中 一种或两种的混合物所组成的集合中选取的气体。15. —种对局部热流进行控制的连续铸造薄铸造带的装置，其包括 一对相反地旋转的铸造辊，所述铸造辊的外周铸造表面横向地间隔开，以在铸造辊之间形成辊隙，薄铸造带通过上述辊隙向下地排出，并且上述铸 造辊在其外周铸造表面上接近辊隙的位置支撑熔融金属的铸造池，从而形成 浇铸区域；旋转刷，去除每个铸造辊的铸造表面上的氧化物，所述刷子被设置成 在离开浇铸区域的位置从铸造表面上去除氧化物；以及气体喷嘴，其沿着铸造辊的铸造表面设置，直接地将气体输送到位于 旋转刷和浇铸区域之间的铸造辊的铸造表面上，以在铸造辊的铸造表面上氧 化物已经被去除的区域形成气体层。16. 如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克施利赫廷，沃尔特布莱德杰，尤金B普雷托里斯，
申请(专利权)人：纽科尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]