金属带材的带式连铸机的带式冷却和导向装置制造方法及图纸

带式冷却和导向装置及冷却双带式连铸机（１０）的铸造带的方法。冷却和导向装置包括至少一个具有面向铸造带（１１，１２）背面的支承面（４６）的喷嘴（３０），铸造带（１１，１２）在基本上完全横穿铸造带的支承面内配备有一连续槽缝（３１，４２，８４）。该槽缝允许以连续液膜形式把冷却液传输给铸造带背面，连续液膜在铸造带横向上具有均匀的厚度和流速。这允许铸造带横向上的均匀冷却。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在金属带材连铸机且尤其是被用来铸造铝合金和类似金属的双带式连铸机中的铸造带的冷却和导向。本专利技术也涉及带有这种冷却和导向装置的带式连铸机。例如，在1977年2月22日授予Sivilotti等人的US 4008750、1977年12月6日授予Sivilotti等人的US 4061178、1977年12月6日授予Sivilotti等人的US 4061177以及1980年3月18日授予Thorburn等人的US 4193440中，公开了这种双带式连铸机。在这里，作为参考地明确加入这些专利的教导。‘440专利公开了带式冷却和导向装置的布置结构，该带式冷却和导向装置包括铸造带的由一排弹簧加载的冷却喷嘴组成的平面支座，冷却喷嘴具有有带中心喷孔的六边形面，使从所述中心喷孔中喷出冷却液，以使冷却液在这些铸造带经过连铸结晶器时在压力下流动接触到铸造带背面。这些喷嘴的六边形意味着它们可以被彼此紧邻设置而形成一个实际上连续的表面并由此提供良好的支承及均匀的冷却作用。但是，这些喷嘴不是非常连续，以至仍然留有耗用冷却液可以流过的小缝隙。在1974年3月26日授予Institut De Recherches De La SiderurgieFrancaise的US 3799239公开了一种牵涉到在四条循环带之间形成的结晶器的立式连铸法。这些铸造带的内延面被冷却液冷却，其中让冷却液进入在内展面的整个宽度和长度范围内分布的且彼此相邻的窄腔室的顶端并且在其底端被排出。这些腔室的入口和出口由保证冷却液无明显紊流地进入及离开这些腔室的弧形面来限定。在1962年7月3日授予Haze1ett Strip-Casting Corporation的US 3041686公开了一种提供适合从如被用来铸造金属液的表面中散发走大量热的冷却液快速移动层的方法及装置。该方法涉及喷射出许多平行的冷却液束，以微小角度使这些射流束冲击一个与铸造带表面间隔开的并在铸造带面附近延伸的导向面，使射流束横向散布在导向面上并由此形成一覆盖导向面并沿导向面移动的冷却液初始层，并且作为经过在导向面与铸造带之间距离的自由移动冷却液薄层地，冷却液初始层从导向面上被排出，并以微小角度使自由移动冷却液薄层冲击铸造带表面，从而产生沿铸造带表面移动的快速移动的冷却液层。尽管至少一些上述装置和方法被证实是非常有效，但尤其是当这种装置被用来制造比传统产品(如与10mm-30mm的传统铸件相比，厚度为4mm-10mm的产品)和/或那些由具有较大凝固区的合金制成的产品(如与等于20℃的较小凝固区的合金相比，那些凝固区达40℃-50℃的产品)更薄的带材产品时，出现了困难。凝固区大的合金必须被比凝固区小的合金更快速和均匀地冷却，以实现优良的表面和内部质量及在结晶器内的凝固。汽车工业对这种更薄的带材产品及由凝固区大的合金制成的产品很感兴趣。但这些合金的铸造及厚度要求比由现有铸造冷却系统可提供的更多的控制铸造条件。因而，人们希望改进带式冷却和导向装置及其方法，从而可以在使用带式连铸机时避免这些问题。本专利技术的一个目的是改进传统的带式连铸装置，从而可以避免或尽可能减小铸造带材产品的内部和表面的不规则及铸造带变形，尤其是在铸造薄带材产品或有较大凝固区的合金时。本专利技术的另一目的是在铸造带的横向上使带式连铸机的铸造带的冷却更均匀。本专利技术的另一目的是提高冷却速度(热通量)，这可以在不造成铸造带材产品的内部及表面的不规则的情况下在带式连铸机中实现并且同时避免了铸造带变形。本专利技术的另一目的是提供与带式连铸机联合使用的改进型带式冷却和导向装置。本专利技术至少在其主要方面基于以下发现，即当用双带式连铸方式制造薄金属带材产品或有大凝固区的合金产品时，尤其是当液态铸造带涂料被涂在铸造面上时，在与连铸结晶器入口相邻的且金属液先开始接触到移动铸造面的区域中，在铸造带横向上需要非常均匀的冷却。这种均匀程度高于用上述类型传统装置获得的均匀程度。当使用液体分离层(液态铸造带涂料)时，在金属液先被送入结晶器的区域中，所有或部分的液态铸造带涂料将挥发并形成一个主要影响到热量从金属传给铸造带的传热的绝缘气体层。挥发均匀性及绝缘气体层取决于铸造带温度的均匀性并进而取决于铸造带冷却的均匀性。在本专利技术中，为实现所需的高度横向温度均匀性及所需的高速冷却，冷却液最好在此区域内以连续液膜的形式被供给铸造带背面，所述液膜当在铸造带横向上看时具有均匀的厚度和流速。借助有横向设置的连续冷却槽缝的冷却喷嘴，而不是借助许多有一个或多个不连续供应孔的单个小喷嘴，或者甚至是有大量位于这些铸造带横向上的小供应口的半线性喷嘴，可以产生这样的液膜。最优选的是，设有在连续槽缝下游和或许也在至少第一槽缝的上游排出冷却液的手段。一个真空装置理想地与冷却液排出装置相连，以使该真空装置不仅排出耗用冷却液，而且给铸造带提供稳定力，以便相对冷却喷嘴的支承面来稳定其位置。喷射水压及由真空装置产生的力在相反方向上作用于铸造带并且达到这样的平横，即铸造带与这些冷却喷嘴的支承面保持所需距离，从而产生压紧铸造带的效果并且稳定其位置。保持所需距离也有助于保持厚度均匀性以及冷却液膜或液层的流速。因此，根据本专利技术的一方面，提供用于双带式连铸机的铸造带的带式冷却和导向装置，所述双带式连铸机配备有一对旋转支承的循环铸造带、一个在铸造带的相对的且大致成平面的部分的移动铸造面之间形成的连铸结晶器，其中所述部分具有与所述铸造面相反的背面，该连铸结晶器在一端有一金属液入口并在另一相反端有一凝固薄板产品出口，还设有一个在连铸结晶器的入口处把金属液导入连铸结晶器中的铸造喷管；该冷却和导向装置包括至少一个具有一面向该铸造带背面的支承面的细长喷嘴、一个在基本上完全横穿过铸造带的支承面内的并用来把冷却液以连续液膜的形式传输给该铸造带的背面的连续槽缝，当从铸造带的横向上看时，所述液膜具有基本一致的厚度和流速，还设有一个在一与所述连续槽缝间隔开的位置上排出冷却液的排流口以及一个与该排流口有关的且对排流口施加抽吸作用的真空装置。细长槽缝在其整个长度方向上是不间断的，所以槽缝没有阻碍冷却液流动。该装置可以被制成加入现有设备的铸造带下面的插入件的形式，或者可以作为整体件地被嵌入带式连铸机中。本专利技术也涉及具有至少一条且最好是两条铸造带的上述类型的双带式连铸机，它具有位于且作用于铸造带背面的冷却和导向装置。根据本专利技术的另一方面，提供用于带式冷却和导向装置的喷嘴，它包括一个支承铸造带背面的且其长度相当于所述带的宽度的支承面、一个在该支承面中的且长度基本上与支承面的长度相同的细长连续槽缝，该连续槽缝用于以连续液膜的形式输送冷却液，该连续液膜沿该槽缝具有均匀的厚度和流速，还设有一个与该连续槽缝间隔开的冷却液排流口。仍然根据本专利技术的另一方面，冷却被用来铸造金属的双带式连铸机的铸造带的方法，它包括当该铸造带在一支承面上方经过一连铸结晶器时把冷却液供应给铸造带背面，并且在所述冷却液供应后，从该背面附近排出冷却液，其中，在铸造带先进入连铸结晶器的区域中，该铸造带被保持在一个相对该支承面的理想位置上并且冷却液以连续液膜的形式来供应，所述液膜当在铸造带横向上看时具有均匀的厚度和流速。最好通过一完全横穿过该铸造带的连续槽缝来供应冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于双带式连铸机的铸造带的带式冷却和导向装置，所述双带式连铸机配备有一对旋转支承的循环铸造带、一个在铸造带的相对的且大致成平面的部分的移动铸造面之间形成的连铸结晶器，其中所述部分具有与所述铸造面相反的背面，该连铸结晶器在一端有一金属液入口并在另一相反端有一凝固薄板产品出口，还设有一个在连铸结晶器的入口处把金属液导入连铸结晶器中的铸造喷管；该冷却和导向装置包括至少一个具有一面向该铸造带背面的支承面的细长喷嘴、一个在基本上完全横穿过铸造带的支承面内的并用来把冷却液以连续液膜的形式传输给该铸造带的背面的连续槽缝，当从铸造带的横向上看时，所述液膜具有基本一致的厚度和流速，还设有一个在一与所述连续槽缝间隔开的位置上排出冷却液的排流口以及一个与该排流口有关的且对排流口施加抽吸作用的真空装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：OG西维洛蒂，JG苏特兰德，HJ托尔博恩，
申请(专利权)人：艾尔坎国际有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]