在连铸时避免氧气和熔融金属接触的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:824318 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
对于在连铸时避免氧气和熔融金属接触的方法,熔融金属流入由壁(1,2,13)限定的铸造空间并从其中成带状导出。为避免氧气和熔融金属的接触和由此完全再氧化,试图通过壁(1,2,13)间可能的间隙(18)进入和附着在壁上的氧气被吸除。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在连铸时,其中熔融金属注入由壁围成的浇铸空间并且以条带状从其中输出,本专利技术还涉及实现此种方法的设备。连铸时在用于聚积熔融金属的浇铸空间内,必须对熔融金属进行保护以防止再氧化并保护钢液面,以免通过辐射热量大量散失。对于常规的连铸,为达到此目的,钢液面被保护渣或者油所覆保护盖。为浇注较薄的带钢,已知有不同的方法,在这些方法中,浇铸空间不是由刚性的壁,而是由一个伴随条带运动的壁或者更多的伴随条带运动的壁构成,例如由一个符合EP-A-0 526 886的履带或者符合EP-A-0 430 841或EP-B-0 040 072的辊子或符合US-A-4,987,949或EP-B-0 430 841的两个转向相反的运动的连铸辊构成。在这些方法当中,象浇铸空间以及钢锭模以固定壁构成的连铸方法通常的那样,通过保护渣或油可靠地保护熔融金属以免再氧化以及热量散失是不可能的。由EP-B-0 430 841可知,一种双铸辊连铸设备,通过预置一个保护盖保护钢液面来防止以辐射方式热量大量散失和再氧化。用此种解决办法也会产生,在保护盖与铸辊间的接触表面不仅在保护盖上而且在铸辊上出现磨损;以及由于结构部分的热变形,不可避免地出现空气和其中的氧气通过限定浇铸空间的壁的缝隙而进入等现象。熔液出现再氧化非常有害。为减少空气通过保护盖和铸辊间的缝隙的进入,在US-A-4,987,949和EP-A-0 714 716中推荐,向保护盖和连铸辊间的确定的缝隙内吹入惰性气体,优选为氮或氩,并建立一个防止空气混入的屏障。为完全防止空气混入浇铸空间和接触到钢液面,这些措施还不够,因此一方面如前所述在钢液表面形成金属氧化物,其将在金属带内部引致缺陷。另一方面,在正在成形的连铸坯外壳的表面形成金属氧化物以及在金属带的表层扩散氧气,并在表层产生杂质,开裂性将升高。尽管有惰性气体的导入,在所谓的气流边缘层分层的底层内,在铸辊表面的微观凹陷内附着的空气仍被带入浇铸空间。此底层附着在铸辊表面的微观凹陷内并且即不能通过接触的滑动密封也不能通过非接触密封去除。本专利技术的目的旨在避免这些缺点和难点并提出如下任务,即实现开始时描述的方法以及用于连铸的装置,利用此装置能够防止氧气和熔融金属的接触,亦即,即使在构成浇铸空间的壁之间存在的缝隙出现强磨损时,采用此方法和设备也可完全避免再氧化。特别使去除掉所谓的附着在构成浇铸空间的壁上的以及连带吹入的空气层的薄片状底层,成为可能。对于开始时描述的方法,此任务通过吸除试图通过壁间可能的间隙进入的和/或在壁上附着的氧气实现。一种特别有效的氧气去除方法利于通过如下方法达到目的,即吸除在多个从外向内朝向浇铸空间连续布置的吸除级内实现,同时相应地吸除利用由级至级从外向内向浇铸空间递减的压力实现。此时对应于一个特选的实施形式,在浇铸空间内紧邻吸除级处的吸除压力调定在50mbar以下,优选为10mbar以下。为了对浇铸空间保证压力平衡,相应地,直接相邻于紧邻浇铸空间的吸除区域,在一个限定浇铸空间的壁上,惰性气体被吹向壁,同时惰性气体的压力最小为10mbar,优选为超过200mbar,高于相邻的吸除级处的压力。特别地惰性气体在多个的自外向内朝向浇铸空间相邻布置的惰性气体级内被吹向壁。相应地惰性气体以最小0.5米/秒,最大10米/秒的速度,优选为超过2米/秒的速度,吹向壁。对于至少一个壁相对浇铸空间运动的浇铸方法,按一个特选的实施形式,通过氧气的吸除,新进入浇铸空间的壁的部分在进入之前被除掉附着在壁上的氧气。连铸有利地以辊铸方式实现,优选为以两辊铸方式,也就是说,辊铸方式例如在EP-B-0 040 072中描述的,仅利用一个辊,对此,符合专利技术的方法存在问题。显然,符合专利技术的方法对于熔融金属在任意活动的冷却器上,例如符合DE-A-36 02 594的履带上的浇铸,也被应用。符合专利技术的方法也可能对于以固定壁构成的钢锭模很有益处,例如不可能敷以或者应用保护渣的情况。在连铸时能够避免氧气和熔融金属接触的装置,其中一个由熔融金属注满的由壁限定的浇铸空间和从浇铸空间通过浇铸空间的连铸间隙出来的连铸条带,其特征如下,在相邻壁间可能存在的间隙上,置有吸除设法进入间隙和/或附着在壁上氧气的吸除装置。对于用于金属带,首先是钢带连铸的装置,其带有两个反向运转的辊轴平行并排放置的铸辊和两个侧堤,它们一起构成用于接纳融化流动金属的浇铸空间,并且带有一个位于浇铸空间的上半部,在上侧封闭的的保护盖,以及一个防止空气沿着由保护盖和旋转铸辊构成的缝隙进入浇铸空间的密封装置,建立在专利技术基础上的任务利于通过如下方式来完成,即密封装置由至少一个位于大气侧的,在间隙的临近范围内,置于旋转着的铸辊和保护盖间的,并且平行于辊轴延伸的吸除腔构成。若密封装置由多个并排置于铸辊周向的吸除腔构成时,密封装置作用特别有效。同时,当每一个吸除腔通过一个吸除管与附加的真空泵或一个多级真空泵的一级相连时,益处很多。根据一个结构简单的实施形式,密封装置被制成串联的多腔系统。通过此种措施,吸除压力在铸辊的运动方向从吸除腔到吸除腔递减。通过在铸辊周向运动速度上相应调节吸除腔的数量,可实现全部去除带入空气的目的。根据一个更好的实施形式,密封装置以确定的间隔朝向铸辊表面设置并且由密封装置和铸辊表面构成的间隙至少入口和出口侧带有接触密封,优选为刷或橡胶锥面密封。通过此种方式,空气的混入已在第一个吸除腔之前尽可能地被限制在带有边缘层的混入空气中。根据另一个实施形式,至少一个吸除腔附加有惰性气体清除器。设备通过如下方式被改进,即在保护盖和吸除设备之间置有一个惰性气体导入器,同时此惰性气体导入器被制成带有一个朝向铸辊开口的低压力腔。开口益于制成风口,斜对铸辊上表面并且向紧邻的吸除腔倾斜。通过采取这些措施,一个辊附近的惰性气体层被带到铸辊上并由此产生显著的对氧气以及空气进入的保护。一个几毫米厚度的惰性气体层被带到铸辊上并且比空气重的惰性气体被利用,保护盖直接盖在惰性气体导入器和吸除设备上则不必要。在下文对多个实施形式中的金属带连铸装置和方法的描述中,可看到另外的特征和优点附图说明图1显示了带有符合第一个实施形式的带有密封装置的两辊连铸设备的一个横断面;图2显示了符合专利技术的密封装置的第二个实施形式;图3显示了符合专利技术的密封装置的第三个实施形式。如图1中以横断面概略描述的两辊式连铸设备,有两个被驱动的铸辊1,2,它们的彼此平行设置的辊轴3,4置于一个水平面内。两个以箭头方向5,6相对旋转的铸辊1,2带有一个未表示出的用于构成铸辊表面7的铸辊外壳的内部冷却器。侧堤8在端面上足够近地贴在铸辊1,2上。由铸辊1,2和侧堤8构成浇铸空间9,在浇铸空间内从一个未表示出的熔液容器或一个配液槽,穿过一个带有进入开口11的导入口10,熔液20被输入,熔液形成液芯12。浇铸空间9朝上,被铸辊1,2和带有保护盖13的侧堤8限定,保护盖在熔液侧为耐火外壳14,用于保护熔液20,防止大量热量散失和空气氧气引起的再氧化。借助于用于保护盖13的,相对于带有调节元件17的静止机架16可调节的输送装置15,可在保护盖13和铸辊1,2间调定得到所希望的较小的间隙18。保护盖13被导入口10贯穿,同时在这些结构部分间有尽可能小的间隙,也本文档来自技高网...

【技术保护点】
在连铸时避免氧气和熔融金属(20)接触的方法,其中熔融金属(20)被导入由壁(1,2,13)限定的浇铸空间并由其中以条带状导出,其特征在于,试图通过壁(1,2,13)间的可能存在的间隙(18)灌入和/或附着在壁上的氧气被吸除。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:G霍亨比希勒S佩尔利瑟蒂R卡波托斯蒂G古尔斯托
申请(专利权)人:沃斯特阿尔派因工业设备制造有限公司阿西埃特殊产品坦尼有限公司
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]

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