用于制造铸造金属带的方法和为此使用的二辊铸造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于利用二辊铸造装置制造铸造金属带的方法。该装置由两个铸辊和两个侧板组成，它们共同构成熔融金属室和浇铸间隙，其中，将熔融金属输送到熔融金属室内，熔融金属在熔融金属室内构成熔池表面向上敞开的熔池，并从熔融金属室通过浇铸间隙排出铸造金属带。熔池表面在至少一个气体射流（２０、２０ａ、２０ｂ）的作用下形成用于收集熔炼杂质颗粒的分界表面区（３０）。为尽可能避免熔炼杂质颗粒进入铸造带的表面或者表面附近的区域内，提出至少一个气体射流（２０、２０ａ、２０ｂ）对准熔池表面并且气体射流轴线（２１）与熔池表面（８）和铸辊（１、２）的接触线（１０、１１）有距离。（*该技术在2024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】本专利技术涉及一种用于制造铸造金属带的方法，使用两个铸辊和两个侧板，它们共同形成熔融金属室和浇铸间隙，其中，将熔融金属输送到熔融金属室内，它在熔融金属室内构成熔池表面向上敞开的熔池，并从熔融金属室通过浇铸间隙排出铸造金属带，在至少一个气体射流的作用下在熔池表面上形成用于收集熔炼杂质颗粒的分界表面区，本专利技术还涉及一种为此使用的二辊铸造装置。本专利技术优选地涉及一种铸造法，用于使用一种基本上垂直向下排出铸造钢带的二辊铸造设备制造带厚为0.5mm～10mm的连续铸造钢带。
技术介绍
垂直排出金属带的二辊铸造装置普遍公知，并如图1和2示意图所示由两个对向传动旋转的铸辊1、2和两个侧板3、4组成，它们最好在铸辊的端面上靠在铸辊上并这样形成一个熔融金属室5，用于容纳通过浸入式浇铸水口6流入的熔融金属。铸辊的两个旋转轴处于一个水平面上并彼此平行以一定距离设置，从而在铸辊之间形成一个浇铸间隙7，该间隙在其纵向延伸上由侧板限制，并因此具有一个与所要求的铸造带的断面相应的断面。随着将熔融金属连续输送到熔融金属室内，在那里构成一个带有熔池表面8向上敞开的熔池。在熔池表面的上面熔融金属室利用保护罩9限制，它紧密或者在留有一定间隙下紧贴在铸辊和侧板上，以尽可能阻止空气进入。熔融金属室向下通入排出金属带的浇铸间隙内。在铸辊连续旋转时，从熔池表面与冷却铸辊的接触线10、11出发，在铸辊外壳表面上在进入熔池情况下形成两个连续变厚的铸坯外壳12，它们在浇铸间隙内结成金属带13。在将熔融金属通过在熔池内引起熔池运动的浸入式浇铸水口连续输送到熔池内时，带入非金属的熔炼杂质颗粒。它们悬浮在熔池表面，在那里它们还与铸模熔池内通过与耐火材料的化学反应或通过再氧化生成的熔炼杂质颗粒共同热结聚，并主要在与铸辊的接触线上从铸辊外壳表面直接进入铸坯外壳内，并在铸造金属带的表面和表面附近的区域内形成夹杂和宏观和微观裂纹的晶核。与所介绍的现有技术相应用于浇铸熔融金属的二辊铸造设备和铸造法例如从JP-A 2001-314946、WO 02/083343和JP-A 2-207946中已经有所公开。为使熔炼杂质颗粒远离铸辊表面与熔池液面表面的接触线，JP-A2001-314946提出在该接触线的区域内施加气体射流，使熔炼杂质漂移到熔融金属储存器的中心。气体射流掠过一部分铸辊表面和熔池液面表面的边缘区域，其中，在铸辊表面的一个敏感区域内在取决于气体射流的强度和温度的情况下产生影响铸坯外壳生成的熔池波动和温度波动。然而，该区域内铸坯外壳形成的尽可能均匀的原始条件对成品来说特别重要。按照WO 02/083343，带入熔池内的熔炼杂质颗粒向金属熔池与铸辊外壳表面接触线的漂移在连续浇铸工作期间通过倾斜浸入金属熔池内的护板得到避免，其底边在浸入式浇铸水口出口的水平面下面定位。因此在熔融金属室内额外产生一个里面可以分离非金属颗粒的熔融金属储存器。将利用二辊铸造装置连续制造的金属带卷取成卷，并分别在单卷的卷取过程结束时将护板从金属熔池取出，并将在熔池表面分离的颗粒利用气体喷嘴对至少铸辊表面之一进行喷吹并这样连同金属带的短件排出。这种方法的主要缺点在于，由此在每个铸造卷后都要产生一个废品段，中断连续生产过程并提高了生产的废品率。此外，沉淀在护板上的熔融金属在每次提升护板时都会凝固。只要护板由耐火材料组成，耐火材料额外受到侵蚀的颗粒就会进入熔融金属内，或造成液态钢和耐火材料之间额外产生杂质的化学反应。JP-A 2-207946公开了一种二辊铸造装置，其中，去除悬浮在熔池表面上的杂质颗粒通过利用循环斗式提升机连续撇渣进行。因为该装置在熔池表面上必须在金属的熔炼温度下工作，所以应考虑到增加了对这种机械装置的工作干扰。此外，在钢熔池的情况下必须防止熔池表面与大气氧气接触，从而在这些条件下不能使用这种撇渣装置。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于，避免上述现有技术的缺点并提供一种用于制造铸造金属带的方法和一种二辊铸造装置，其中，尽可能避免熔炼杂质颗粒进入铸造带表面的上面或里面或者表面附近的区域内，在熔池表面和铸辊外壳面之间达到尽可能无干扰且由熔池表面上的波浪形成分界的接触线，并同时尽可能避免与熔池表面的氧接触。该目的从一种开头所述类型的方法出发由此得以实现，即至少一个气体射流对准熔池表面并且气体射流轴线与熔池表面和铸辊的接触线有距离。在这种情况下至少一个气体射流这样构成，使沿分界表面区不留有可能排出熔炼杂质颗粒的空隙。同时分界表面区可以由以任意外部轮廓形成圈的气体射流或者多个彼此重叠顺序的气体射流形成。同时，特别是在像钢这种具有强氧化倾向的金属溶液的情况下，在金属熔池的上面和对空气进入尽可能封闭的熔融金属室的内部产生和保持实际上消除金属熔液再氧化的惰性或者还原保护气氛。至少一个气体射流直接对准熔池表面。因此在气体射流与熔池表面和限制熔融金属室的铸辊和/或侧板的接触区之间达到与熔池表面的波浪形成尽可能无接触的静止边缘带。如果还有铸辊表面十分稳定、均质均匀运转和工作的话，这种措施在很高程度上有助于在与铸造速度相应旋转的铸辊外壳表面上始终不变地均匀和无干扰的铸坯外壳形成。在这种情况下特别是依据目的至少一个气体射流相对于水平面以25°-145°的角，最好35°-90°的角对准熔池表面。在这种情况下熔池表面基本上与该水平面相应。为每个气体射流分配一个气体射流轴线。最好至少一个气体射流对准熔池表面并且气体射流轴线与熔池表面和铸辊的接触线和/或与熔池表面和侧板的接触线有距离。这种距离最好恒定并在熔池表面上测量处于10mm和50mm之间的范围内。因为与旋转的铸辊相反，侧板基本上固定，所以至少一个气体射流对准侧板表面并且与熔池表面和侧板的接触线有距离，而且气体射流的至少一个分流有效导到熔池表面上。这种气体射流或者这些气体射流最好作为扁平射流构成并从相应成型的喷嘴喷出。依据目的大量喷嘴依次设置，从而产生一种类似于在气量计上那样相连接的窄气体射流。为在熔池表面上构成一种任意造型的分界表面区，至少一个气体射流作为部分弯曲的扁平射流构成。在从气体射流喷嘴喷出后，气体射流以10°和35°之间的张开角在流动方向上散开。对于均匀和稳定构成铸坯外壳来说，需要整体散开的气体射流击中熔池表面，而不是部分对准铸辊的外壳表面。在需要时进行摆动运动的侧板上，完全允许气体射流与侧板的直接接触，因为在这里不出现像在铸辊外壳表面上的不利夹杂。按照一种优选的实施方式，在两个侧板之间，需要时取消到侧板的距离，至少一个气体射流与熔池表面和铸辊的接触线平行或者倾斜地无中断地作用于熔池表面。因此确保完全防止铸辊表面与熔炼杂质颗粒的接触。将颗粒连续排放到侧板并因此排放到铸造金属带的边缘区域内是可以且希望的，因为铸造金属带至少在卷取到后置的卷取设备上之前要进行剪边，它不一定非得设置在固有的二辊铸造设备的内部，并因此有目的地将非金属夹杂富集在该区域内而不会造成额外的废品材料。气体射流相对于熔池表面和铸辊的接触线倾斜分布的设置额外促进了将熔炼杂质颗粒连续排放到侧板。此外，取消到侧板的距离避免了侧板上通过气体射流造成空间上受到限制的区域的局部冷却。同样，在两个铸辊之间，需要时取消到铸辊的距离，至少一个气体射流与熔池表面和侧板的接触线平行地无中断地作用于熔池表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造铸造金属带的方法，使用两个铸辊（１、２）和两个侧板（３、４），它们共同构成一个熔融金属室（５）和一个浇铸间隙（７），其中，将熔融金属输送到熔融金属室内，熔融金属在熔融金属室内构成一个熔池表面（８）向上敞开的熔池，并从熔融金属室通过浇铸间隙排出铸造金属带（１３），熔池表面（８）在至少一个气体射流（２０、２０ａ、２０ｂ）的作用下形成一个用于收集熔炼杂质颗粒的分界表面区（３０），其特征在于，至少一个气体射流（２０、２０ａ、２０ｂ）对准熔池表面并且气体射流轴线（２１）与熔池表面（８）和铸辊（１、２）接触线（１０、１１）有距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AT 2003-5-19 A 772/20031.用于制造铸造金属带的方法，使用两个铸辊(1、2)和两个侧板(3、4)，它们共同构成一个熔融金属室(5)和一个浇铸间隙(7)，其中，将熔融金属输送到熔融金属室内，熔融金属在熔融金属室内构成一个熔池表面(8)向上敞开的熔池，并从熔融金属室通过浇铸间隙排出铸造金属带(13)，熔池表面(8)在至少一个气体射流(20、20a、20b)的作用下形成一个用于收集熔炼杂质颗粒的分界表面区(30)，其特征在于，至少一个气体射流(20、20a、20b)对准熔池表面并且气体射流轴线(21)与熔池表面(8)和铸辊(1、2)接触线(10、11)有距离。2.按权利要求1所述的方法，其中，气体射流(20、20b)在气体射流轴线(21、21b)与熔池表面(8)和铸辊(1、2)接触线(10、11)的一定距离上在熔池表面测量从10mm-50mm击中该表面。3.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流在25°-145°的角(α)下，最好在35°-90°的角(α)下对准熔池表面。4.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流(20、20a、20b)对准熔池表面并且气体射流轴线(21)与熔池表面(8)和侧板(3、4)的接触线(10、11)有距离。5.按权利要求4所述的方法，其中，气体射流(20、20b)在气体射流轴线(21、21b)与熔池表面(8)和侧板(3、4)接触线(10、11)的一定距离上在熔池表面测量从10mm-50mm击中该表面。6.按前述权利要求1-3之一所述的方法，其中，至少一个气体射流对准侧板表面并且与熔池表面和侧板的接触线有距离，而且气体射流的至少一个分流有效导到熔池表面上。7.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流作为扁平射流构成。8.按权利要求7所述的方法，其中，至少一个气体射流作为部分弯曲的扁平射流构成。9.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流以10°和35°之间的张开角(γ)在流动方向上散开。10.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流在两个侧板之间需要时在取消到侧板距离的情况下无中断地与熔池表面和铸辊的接触线平行或者倾斜作用于熔池表面。11.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个气体射流在两个铸辊之间需要时在取消到铸辊距离的情况下无中断地与熔池表面和侧板的接触线平行作用于熔池表面。12.按前述权利要求之一所述的方法，其中，至少分段至少两个气体射流(20a、20b)彼此在一定距离上作用于熔池表面。13.按前述权利要求之一所述的方法，其中，由至少一个气体射流在熔池表面形成船首波浪(24)，它至少分段包括分界的表面区，在熔池表面-标准水平上恒定保持在0.05mm-10mm，最好0.1mm-3mm的高度上。14.按前述权利要求之一所述的方法，其中，为构成气体射流使用惰性或者还原气体，最好使用氩或者氮或者N+H2或者至少两种这些气体的混合物。15.按前述权利要求之一所述的方法，其中，浇铸过程启动阶段期间至少一个气体射流对熔池表面的作用只有在熔融金属加入熔融金属室内开始之后的10sec-2min才接入。16.按前述权利要求之一所述的方法，其中，为从分界表面区中排出熔炼杂质颗粒，至少一个气体射流对熔池表面的作用以一定时间间隔分段中断。17.按权利要求16所述的方法，其中，至少一个气体射流对熔池表面的作用沿熔池表面与两个铸辊的至少之一的接触线中断。18.按权利要求16所述的方法，其中，至少一个气体射流对熔池表面的作用沿熔池表面与两个侧板的至少之一，最好与两个侧板的接触线中断。19.按权利要求16-18之一所述的方法，其中，从金属带去除熔炼杂质颗粒通过铸造金属带的剪边进行。20.按权利要求16-19之一所述的方法，其中，去除熔炼杂质颗粒以一定时间间隔在达到铸造金属带的卷重量后直接完成并将该富集熔炼杂质颗粒的金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉德霍恩比希勒，杰拉德埃克施托费尔，马库斯布鲁迈尔，
申请(专利权)人：奥地利钢铁联合企业阿尔卑斯工业设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]