薄金属产品的连铸方法及实现该方法的设备技术

一种用于连铸薄金属产品的方法，包括下述操作：对至少一对用于一熔融金属池的侧部密闭件的耐火板（７）进行预加热，熔融金属池由一对反向旋转的辊（１，２）构成，所述辊子相互平行地布置并间隔一定的距离，所述间隔距离大于它们的半径之总和并且大致与金属产品的厚度相对应；所述的至少一对板（７）靠向所述一对辊子（１，２）的各端部侧面， 其特征在于，它还包括下述操作： 以借助于一个代表所述板和辊子的特性的数学模型预先收集和处理的数据为基础，在相同试验条件下所采用的板和辊子的化学－物理特性及几何特性相同的情况下，与板（７）的表面和所述辊子（１，２）端部的周边部分之间的接触弧相应，在所述至少一对板（７）上施加一个受控的弹性和／或弹性塑性变形；以及 在整个铸造过程中对所述至少一对板（７）的弹性和／或弹性塑性变形进行控制，以便将板（７）表面和辊子（１，２）的端面的磨损减少到最小，同时保证所述辊子（１，２）和所述板（７）之间的距离保持小于一个预定值，并使熔融金属在所述板（７）和所述辊子（１，２）的所述端部之间泄漏的发生降到最小。（*该技术在2017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用于连铸薄金属产品的工艺及实现该工艺的设备，更具体地说，本专利技术涉及一种改进的连铸方法和由两个反向旋转辊构成的适于实施该方法的设备。具有反向旋转辊的金属带材连铸设备在现有技术中是已知的。利用这种设备，可从传统的技术一为获得厚度在150mm至250mm范围内的扁平轧材，通常需要经过进一步的热轧，并且可能还要经过后续的冷轧，一跃而变成所谓的“带坯连铸”技术。这种技术可以获得厚度小于lOmm的扁平轧材或带材，随后可对其进行热轧／冷轧。最近，上述技术已经被用于带钢生产。特别的，根据更广泛的“带坯连铸”技术，即，所谓的“双辊”技术，提供了在由一对反向旋转的铸辊所确定的熔池中铸造熔融金属，例如钢的方案，所述铸辊在其内部被冷却，并且它们的纵轴相互平行地水平设置，以大致等于铸造带材的厚度的距离相互间隔开，所述铸辊还有一对由耐火材料制成的密闭侧壁或挡板，它们被设置在与所述辊子的端面相接触的位置上。在侧壁或挡板与辊子之间的滑动接触必须确保熔融金属不会从其间泄漏。这使得所述侧壁或挡板和辊子的端面要经受特别严峻的操作条件。改变侧壁或挡板的最初几何形状的显著热变形是由预加热引起的，所述预加热在两个时间进行即，在实际的稳态铸造之前的启始操作期间，在侧壁或挡板抵靠辊子端面之前及之后。这种预加热的需要是源于使侧壁或挡板上不希望出现的钢水凝固发生的可能性减少到最小的需要，如果在铸辊间发生这种凝固，则将在带材上造成不能接受的缺陷并使侧壁本身受到损伤。另外，在铸造时辊子在其径向和轴向上也要经受热变形，这将改变它们的与侧壁接触的端面的形状。这是由于在最初的一瞬间和在铸造期间丧失了两个表面，即，一个侧壁和一个辊子端面在室温下处于同一平面的条件。这将导致形成沿两表面的结合区域的缝隙，及随之发生的金属的泄漏。金属的泄漏或溢出必然导致在生产时沿带材产品的边缘的缺陷和不均匀，在最严重的情况下，这可能导致车间停产。而且，侧壁和辊子端面的配合表面将由于它们之间的相对运动和支撑压力而受到磨损。这种磨损将降低组件的使用寿命并增加成本；并且将更大地增加为保持所述表面的配合所施加的接触力。为了克服这种不便，已经作出了多种专利技术。作为例子，在公开的欧洲专利申请No 546206和No 698433中，公开了这样的内容使侧壁与辊子的端面相抵接成一个刚性体，并且由一个金属板支撑各侧壁的背面，在金属板上施加推力，该推力于是分布于侧壁的整个表面上。按照这种方式推靠在辊子端面上的侧壁或挡板会受到与辊子端面接触的部分的磨损，并因此经受整个侧壁的前移，直到当侧壁或挡板的整个滑动面已经到达辊子端面的反向表面的相同形状时为止，由此试图确保防止熔融金属熔透和泄漏。然而，这些方法具有下列缺点a)推力最初只局部作用在侧壁和辊子端面之间的接触区域上，而且压力的局部值不能被提前确定并且可能非常高，可能导致耐火材料的断裂和与之相关的磨损；b)需要一定的时间，以便使侧壁的表面磨损并从而与辊子的端面相匹配(例如在上述欧洲专利申请N0 546026中提到，在开始铸造作业之前，需要0．5到1分钟的时间)。因而，在预加热步骤之后使侧壁与辊子的端面抵靠，随之由于辊子的端面通常被冷却而使侧壁或挡板的温度降低。这是由于这样的步骤必须尽可能地短，以便避免侧壁的过度冷却，因为这将导致侧壁表面上的熔融金属凝固；c)在铸造的最初阶段，熔融金属与辊子和侧壁的接触导致这些部件及接触表面非常快地变形。这种变形损害了辊子端面和侧壁表面之间的配合。因此需要再次等待侧壁表面的磨损，直到到达一个可以实现配合的新的形状为止；d)采用其背面由一个金属板支撑的耐火侧壁使得从一个与熔融钢水接触的表面相对的表面对侧壁加热变得非常困难。这是由于这些侧壁必须从预定用于盛放熔融金属的空间的内部进行加热，加热设备必须在铸造开始之前收回(见欧洲专利申请No 698433 A1)。在缩回加热装置和开始铸造板材之前的时间内，侧壁被冷却。此外，没有提到在铸造过程中可能对侧壁加热。这增加了钢材在侧壁上产生不希望有的凝固的危险和由此可能损伤侧壁的危险。因而，虽然在本领域中提出了这些改进，但对铸腔中的熔融金属的密闭，侧壁的过度磨损，铸带边缘的质量，及甚至使连铸过程停止等问题都远没有解决。因此，本专利技术的目的是通过提供一种根据这里所公开的方法改进的、用于连铸薄型材料的方法和设备，使由上述问题造成的影响减到最小，以便减少熔融金属在侧壁或挡板表面和辊子端面之间泄漏的可能性，并同时减少侧壁表面和辊子端面的磨损。本专利技术的另一个目的是大大减少与铸造产品的边缘有关的缺陷。本专利技术的又一个目的是使由于在侧壁和辊子端面之间的泄漏而引起的连铸过程停止的可能性减少到最小，同时，使钢水在侧壁上凝固的可能性减少到最小。根据本专利技术，提供了一种用于连铸薄金属产品的方法，包括以下操作对至少一对用于限制一空间的侧部的耐火板预加热，熔融金属池就位于所述空间中；和使所述至少一对耐火板与相互平行布置并间隔开一定距离的一对辊子的端面贴靠，所述间隔距离大于它们的半径的总和并且基本上与铸造产品的厚度相对应，其特征在于以借助于一个代表侧壁和辊子的特性的数学模型预先收集和处理的数据为基础，采用在相同试验条件下所采用的侧壁和辊子的相同物理、化学及几何特性，与侧壁表面和所述辊子端面的周边部分之间的接触弧相应地，在所述至少一对侧壁上施加一个受控的弹性和/或弹性塑性变形；以及对在整个铸造过程中的所述弹性和/或弹性塑性变形施加一个控制，以便将侧壁和辊子端面的表面磨损减少到最小，从而保证所述侧壁和所述辊子端面之间的接触，或至少保持所述侧壁和所述辊子端面之间的距离小于一个预定值，同此将熔融金属在所述侧壁和所述辊子端面之间泄漏的发生减少到最小。进而，本专利技术提供了一种改进的用于连铸薄金属产品的设备，包括一对相互平行设置的反向旋转辊，和一个设置在所述一对辊子的各端面上的侧部密闭装置，其中，所述侧部密闭装置包括一个金属框架和一个装在所述框架内的耐火材料板，其特征在于，所述侧部密闭装置还包括整体地设置在位于所述耐火材料板背面的所述框架上的推力装置，该推力装置与所述板和所述辊子端面之间的接触孤相一致；设置在所述框架上、用于所述耐火材料板的加热装置，所述加热装置即适用于预加热，也适用于在整个铸造过程中对所述板进行加热；以及与所述推力装置相关联地用于检测所述板的变形的装置，并且，其中包括一个控制单元，其输入侧连接到一个数据输入装置上，其输出侧连接到所述辊对和所述侧部密闭装置上。下面，通过非限制性的例子和附图，参考实施例对本专利技术作更深入的讨论，其中附图说明图1是根据本专利技术的设备的透视图；图2是根据本专利技术的侧部密闭装置的示意剖视图；图3是图2所示例部密闭装置的示意主视图。参考示意并透视地表示根据本专利技术的设备的附图l，该设备按照传统方式包括相互平行布置并间隔一定距离的反向旋转的辊1和2，所述距离大于辊子半径之和并大致对应于铸件的厚度，还包括一对作为侧部密闭装置、分别靠着所述辊子l、2的端面设置的壁3和4(下面将更深入地进行披露)。这样，形成一个在辊子1和2及壁3和4之间确定的空间，该空间可容纳熔融金属5，随后，熔融金属凝固成扁平的带状产品6。参考图2，图中示出了根据本专利技术的侧部密闭装置的剖面示意图。由于侧部密闭装置具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗密欧·卡波托斯提，里卡尔多·托纳里，彼得罗·托尔沃，
申请(专利权)人：阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司，
类型：发明
国别省市：