连铸金属带材的方法和设备技术

通过转动平行的铸辊，通过分配器和输送嘴向铸辊提供熔化的金属来进行带材的连铸。Ｘ射线扫描仪持续地检测带材的厚度，产生一个信号，该信号是沿带材长度方向带材厚度的连续变化值，由于铸辊的偏心产生所述带材厚度的变化。这个信号控制铸辊驱动装置的操作，对铸辊施加一个速度变化曲线，所以，减少了厚度变化的振幅。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属带材连铸的方法和设备，更具体地说，本专利技术涉及但不局限于铁基金属带材的连铸的方法和设备。众所周知，用双辊连铸机通过连铸获得金属带材。熔化的金属被送至一对反向转动的水平铸辊之间，所述铸辊被冷却，所以，在运动的铸辊表面，金属凝固成壳，并被送至铸辊之间的铸辊间隙，产生一个凝固的带材产品，并通过铸辊之间的铸辊间隙，将所述带材产品向下输送。文中所用的术语“铸辊间隙”是指铸辊之间距离最小的区域。熔化的金属可以从浇包倒入一个小容器或多个小容器，从所述小容器，熔化的金属流过铸辊间隙上方的金属输送嘴，进入铸辊之间的铸辊间隙，所以，形成了熔化金属铸池，所述铸池被铸辊间隙上方的铸辊表面所支撑。利用端部封闭侧板或隔墙限制所述铸池，上述侧板或隔墙与铸辊端部滑动接触。在一个双辊连铸机中，铸辊的偏心导致沿带材长度方向出现带材厚度变化。由于机加工和装配工序的问题或变形，可以引起所述的铸辊偏心，当铸辊变热时，由于不均匀的热量分布，导致铸辊产生上述的变形。更具体地说，铸辊每转动一周，根据铸辊的偏心状态，都将产生一个厚度变化曲线，随着铸辊的转动，所述厚度变化曲线重复出现。通常，所述重复出现的曲线是正弦波形式，但是，在正弦波范围内可有二次或小的波动。对于本专利技术来讲，通过在铸辊转动速度上施加一个速度变化曲线，这些重复出现的厚度变化可以被减轻。由于即使是小速度的变化，都可以改变铸池内的凝固的金属外壳与铸辊的接触时间，因此，改变被送至铸辊间隙处的外壳的厚度，所以，用此方式进行调整是可行的。对于铸辊间隙增大，使带材产生变厚的倾向，通过对铸辊瞬时加速而进行调整是可行的，通过所述加速，减少了凝固成壳的时间，因而，产生了使带材厚度减薄的调整趋势。更进一步地说，改变凝固时间，将导致铸辊温度分布的改变，因而，导致铸辊形状的变化，与适当的初始铸辊偏心相匹配，而改变凝固时间，可以补偿铸辊偏心所带来的影响。本专利技术提供一种连铸金属带材的方法，它包括将熔化的金属注入一对受冷却的铸辊之间，形成熔化的金属铸池，在铸辊之间形成铸辊间隙，所述铸池被铸辊支撑，在铸辊间隙的端部，所述铸池被端部限制封闭件所限制，转动铸辊，凝固的金属带材从铸辊间隙向下移动，输送所述带材离开铸辊间隙，随着带材离开铸辊间隙，检测带材，用于确定沿带材长度方向，由于铸辊偏心所引起的带材厚度的变化曲线，根据所述的厚度变化曲线，对转动的铸辊施加一个速度变化曲线，所以减少了厚度变化的幅度。所述厚度变化曲线可以是有规律重复的曲线。最好，用一个检测设备对带材进行检测，产生一个信号，表明重复的厚度变化的曲线的频率和振幅，根据这些信号，改变铸辊的速度。铸辊每转动一周，所施加的速度变化曲线包括一个单独变化，或者，速度多次发生变化。最好，用电动机驱动铸辊，通过将所述信号直接送至电动机，而施加所述速度变化曲线。在相对于铸辊转动的初始相位时，施加所述速度变化曲线，相位因此被改变，减少了厚度变化的振幅。本专利技术所述方法也包括改变铸辊在连铸期间转动的平均速度，以维持恒定平均数量的带材厚度的工序。本专利技术进一步提供连铸金属带材的设备，它包括一对平行的铸辊，铸辊之间形成铸辊间隙；用以将熔化的金属送至铸辊间隙，以形成熔化的金属铸池的金属输送系统，所述铸池在铸辊间隙上方；一对铸池限制端部封闭件，在每对铸辊的每侧端部安置一个铸池限制端部封闭件；铸辊驱动装置，使两个铸辊沿相反方向转动，用以驱动带材向下通过铸辊间隙；带材输送装置，用以将带材从铸辊间隙运走；带材检测装置，随着带材离开铸辊间隙，检测带材，用于确定沿带材长度方向，由于铸辊表面偏心所引起的带材厚度的变化曲线；控制装置，根据所述的厚度变化曲线，对铸辊的转动施加一个速度变化曲线，因此，减少厚度变化的幅度。最好，操作检测装置，能够产生一个表示厚度变化的频率和振幅的信号，相应上述信号，控制装置有效地控制铸辊驱动装置的操作。最好，铸辊驱动装置包括电动机，控制装置有效地将信号送至电动机。为了更好地理解本专利技术，下文将接合附图对本专利技术进行详尽的描述。附图说明图1显示了一个符合本专利技术的连铸机；图2是一个垂直横截面视图，显示了连铸机的基本部件；图3显示了参考信号和实际所测量到的带材厚度的曲线，所述曲线是图1所示的连铸机在连铸期间产生的。图示连铸机包括一个主机体框架，通常用符号11来表示，它竖立在工厂的地面上。主机体框架11支撑一个铸辊箱13，铸辊箱13可以在装配位置和连铸位置之间水平地移动。铸辊箱13装配有一对水平铸辊16，所述铸辊形成铸辊间隙16A，在所述铸辊间隙处，形成熔化金属的铸池，所述铸池被两个侧板或隔墙56所限制，上述侧板或隔墙与铸辊的端部滑动接触。在连铸操作时，从浇包17，通过一个中间包18，输送分配器19a和嘴19b，熔化的金属进入铸池。在装配上述铸辊箱13之前，在一个适当的预热炉(图中未示)中，中间包18，分配器19a，嘴19b和侧板56都被预热到1000℃以上。专利号为5,184,668的美国专利详尽地介绍了上述部件的预热方式和将它们与铸辊箱装配的方式。在电动机53上的传动轴51的驱动下，两个铸辊16相互反向旋转。铸辊16具有铜外壳，所述外壳上具有多个轴向延伸、周向分布的冷却水通道，通过铸辊端部，将来自驱动轴51上的供水管中的冷却水送往冷却水通道，通过旋转压盖54，驱动轴51上的供水管与软管52相连。铸辊的直径通常为500mm，长度可达2000mm，用来生产与铸辊宽度几乎相同的带材产品。铸池限制板56被安置在铸辊16的阶梯端部57，用强的耐火材料例如氮化硼制造铸池限制板56。所述板56具有与铸辊阶梯端部相匹配的扇形边缘。所述板56可以被安置在板夹持器58上，通过操纵一对液压缸59，移动所述板夹持器，使板56与铸辊阶梯端部接触，在连铸期间，对熔化金属的铸池的端部进行限制。在连铸期间，在转动的铸辊表面，铸池中的金属凝固为薄壳，薄壳被送至铸辊之间的铸辊间隙，在铸辊的出口，产生凝固的金属带材产品20。通过导向台21，将带材产品20送至销辊支架41，销辊支架41将带材产品送往卷材机。在进入导向台21之前，带材产品20悬挂在连铸机下方的环道42内。导向台21包括多个带材支承辊43，在带材进入销辊支架41之前，支承带材产品20。支承辊43排成一排，从销辊支架41向回延伸至连铸机，在远离销辊支架的端部，向下弯曲，所以能够平稳地接收和输送来自环道42的带材。在主机体框架上，邻近连铸位置，安置一个容器23，在连铸期间，如果发生严重故障，通过分配器19a上的溢流出口25，熔化的金属可以流入所述容器23。中间包18具有一个盖板32，中间包18的底部24具有一个台阶，因此，如图1所示，在中间包的左侧形成一个凹槽或井26。通过出口嘴37和滑动闸阀38，熔化金属从浇包17进入中间包18右侧。在井26的底部，中间包的地板上有一个出口40，通过出口嘴62，出口40允许熔化金属从中间包18进入分配器19a和嘴19b。中间包18具有一个挡杆46和滑动闸阀47，用以选择性地打开和关闭出口40，有效地控制金属流出出口。在操作中，在铸辊间隙上方，来自输送嘴19a的熔化金属形成铸池81。在铸辊的端部，所述铸池被侧板82所限制，通过操纵一对液压缸，所述侧板被安置在铸辊阶梯端部上。铸池81的上表面，通常被称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸带材方法，包括：将熔化的金属注入一对受冷却的铸辊（１６）之间，形成熔化金属的铸池，在铸辊之间形成铸辊间隙（１６Ａ），所述铸池被铸辊（１６）支撑，在铸辊间隙端部，被铸池限制端部封闭件（５６）所限定，转动铸辊（１６），连铸凝固的金属带材（２０），将带材（２０）从铸辊间隙（１６Ａ）向下输送，使带材（２０）离开铸辊间隙，其特征在于，随着带材（２０）离开铸辊间隙（１６Ａ），检测带材（２０），确定沿带材长度方向带材厚度的变化曲线，由于铸辊表面的偏心引起上述带材厚度的变化，对铸辊的转动施加一个由厚度变化曲线所决定的速度变化曲线，所以减少了厚度变化的振幅。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼克尔科S尼科洛夫斯基，彼得A伍德伯里，布雷特格雷，
申请(专利权)人：卡斯特里普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]