带直通式结晶器和铸坯导辊装置的板坯连铸设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用直通式结晶器（２０）连铸钢坯的方法，其中由坯壳（１）和部分液芯（２）构成的半凝固铸坯（２１）在离开结晶器（２０）后并当继续凝固时在一个具有固定侧（７）和可调侧（６）的铸坯导辊装置的导辊（３，４）之间受到引导，坯壳（１）此时在沿浇注方向隔开的每两个导辊（３，３’）之间产生了一个成横截面扩大的隆起（１０）形状的变形，其中为了补偿有关铸坯区域的横截面扩大，从外部在与其对置的铸坯区域内施加了一个缩小横截面的反压力。本发明专利技术还涉及一种带铸坯导辊装置的连铸设备，其中相对错开了一段至少等于部分辊间距的距离地设置所述导辊（３，３’，４，４’）。（*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利用直通式结晶器连铸钢坯的方法，其中由坯壳和部分液芯构成的半凝固铸坯在离开结晶器后继续凝固时在一个具有固定侧和可调侧的铸坯导辊装置的导辊之间受到引导，坯壳此时在沿浇注方向隔开的每两个导辊之间产生了一个成横截面扩大的隆起形状的变形。本专利技术还涉及一种适于实施上述方法的连铸设备。一种适用于可靠引导铸坯的铸坯导辊装置原则上具有许多个独立的铸坯导向段，它们作为导向装置密切合作的且具有装在可调侧机架和固定侧机架内的导辊和/或驱动辊，所述导辊和/或驱动辊一起构成了一个所谓的“导辊传送带”。即使在铸坯比较宽的情况下，也可以连续地中间支承导辊。固定侧导辊截面和可调侧导辊截面在结晶器内熔池液面的距离内具有不同的直径，对置的导辊对此时具有相同的直径。当在垂直段和水平段之间弯曲地引导铸坯时，这个导向段从在结晶器下方的垂直走向部起直到水平出口地位于弧形范围内。EP350431A2公开了一种利用直通式结晶器连铸板坯的方法。其横截面部分凝固的铸坯在导辊对之间受到引导并借助驱动辊使其受到弯曲。相对铸坯可变形地通过液压技术有效地调节导辊对中的各导辊。EP0535368A1披露了一种生产带钢的方法和装置。在所述方法中，由凝固坯壳和液芯构成的连铸带钢坯在一个滚压装置中被减薄并随后受到轧制。为了避免不希望有的厚度偏差并为了改善组织以及简化滚压装置，浇注出40mm-80mm厚的带钢坯，在剩有液相的情况下，最多分三级地将带钢坯滚压到15mm-40mm和2mm-15mm厚并直到其完全凝固。在滚压半凝固钢坯时出现了这种滚压加工可能由于坯壳隆起出现在每两个导辊接触线之间而造成铸坯变形。由此交替地产生了大横截面区和小横截面区，这造成铸坯内剩余液相的脉动。隆起尤其是可能造成坯壳在液/固相界发生临界变形并进而因由坯壳周期隆起引发的和受钢液柱静铁压力影响的剩余液相脉动而造成内裂，其中所述钢液柱直到结晶器内熔池液面。带液芯坯壳在浇注方向上于相邻导辊之间的最大隆起(Wmax)主要是由以下因素确定的并且是根据以下等式概算出来的一温度，T(K)一冶金高度，h(m)一辊间距，L(m)一浇注速度，V(m/min)一坯壳厚度，S(mm)Wmax=7.86*10-12exp.(0.0046*T)h225*L6.1*V-0.57*S-526当坯壳逐对辊地隆起时，人们可以看到待排出的钢水(主要是由晶粒和钢水构成的两相混合物)，由此可以看到待排出钢水量形成了一个压力张量，这个压力张量与静铁压力、浇注速度、体积及距离有关。在一个连铸设备中，导辊装置辊对间的体积由配属给每个导向段的固定侧和可调侧的两个半体积构成。在排出所述钢水量时，它对具有收缩部的坯壳产生了高压并促进了隆起的形成，而此系统不利地反复叠加铸坯/铸坯隆起并造成钢水在熔池液面内失控地流动。从上述现有技术出发，本专利技术的任务是提出一种如权利要求1前序部分所述类型的钢坯连铸方法以及一种设计用于实施上述方法的连铸设备，利用所述方法及其设备克服了上述缺点和困难且特别是抑制了或补偿了在板坯滚压时出现的有害的坯壳周期隆起。根据本专利技术，上述任务的解决方案是利用如权利要求1和权利要求5所述类型的且具有权利要求1、5特征部分特征的和具有从属权利要求其它设计方案的方法和连铸设备获得的。在本专利技术方法中，为了补偿与隆起有关的铸坯区的横截面扩大而从外部在与其对置的铸坯区域侧上施加了一个形成横截面缩小的凹陷部的反压力，所以利用比较出人意料地不复杂的措施实现了这样的目的，即至少大部分地补偿了隆起效果并进而明显地抑制了铸坯内剩余钢水的有害脉动。在本专利技术的连铸设备中，利用出人意料地不复杂的设计方案以及实际上没有增加成本地通过这样一个设计方案完成了本专利技术的任务，即相对错开一段至少等于部分辊间距的距离地设置各铸坯导向段的导辊。另外，根据从属权利要求拟定了其它有利的方法和设备的方案。从以后对附图示出的若干实施例的描述中得到了本专利技术的细节、优点和特征，其中附图说明图1a是现有技术中的铸坯导辊装置的横截面视图。图1b是本专利技术的铸坯导辊装置的横截面视图。图2a是图1a所示的常见铸坯导辊装置的局部的放大横截面视图。图2b是图1b所示的本专利技术铸坯导辊装置局部的放大横截面图。图3以俯视图示出了相对由其引导的铸坯横截面位置的受到中间支承的导辊。图4是剖视了铸坯且垂直导向部紧密衔接的视图。图5是水平连铸设备的紧密衔接的立-弯曲部的视图。图1a所示的现有技术的铸坯导辊装置具有一个带结晶器出口22的结晶器20。在其下方可以看到凝固中的铸坯21，坯壳1逐渐凝固地增厚，而注入其间的剩余钢水2的相对体只逐渐减少，直到铸坯最终完全凝固为止。在凝固区内，铸坯导向段传送位于固定侧导辊4、4’和可调侧导辊3、3’之间的铸坯21。结晶器和铸坯导辊装置属于一个未详细画出的、最好是用直通式结晶器以1m/min-10m/min的浇注速率铸造出40mm-250mm厚、500mm-3500mm宽的钢坯的连铸设备。沿浇注方向上看，可以在每两个辊3、3’中间看到上述有害的隆起10，在隆起区域内发生了剩余钢水成分体积扩大，所述隆起与体积收缩在传送铸坯时于各导辊对之间分周期地交替产生并造成最不利的钢水“抽吸运动”。图1b示出了本专利技术的铸坯导辊装置结构，其中为了从外部补偿有关铸坯区的横截面扩大而产生了一个足够形成横截面缩小的凹陷部11的反压力。为此，在浇注方向上相互错开一段至少等于部分辊间距的距离地且最好是错开一段等于半个辊间距的距离地设置导辊。可以从图1b中清楚地看到当减少每两个相邻导辊3、3’或4、4’间的有害体积扩大时如此极有利地获得的补偿效果。结果根据本专利技术，隆起10和钢水体积扩大程度最多等于图1a所示的隆起和钢水体积扩大程度的一半。图2a、2b具体地示出了，当相应地布置铸坯21和导辊3、3’或4、4’时，在现有技术的铸坯导辊装置的坯壳1(图2a)不变的情况下待排出的剩余钢水2对照本专利技术设计方案(图2b)地形成了由于有反向凹陷部11而最大只等于图2a所示值一半的隆起10。另外为了清楚起见，体积扩大位置在图2a中由15表示，而凹陷部分别由11表示。图3示出了受到中间支承的导辊3、4的布置结构，其中可调侧6的和固定侧7的导辊轴承8、9最好布置成中点镜象倒影结构。另外，当相对错开地布置导辊，如以50％的辊间距错置导辊时，不是面对称而是点对称地布置对置的导辊3、4，这样的布局造成了在时间和地点上最大程度地抑制了隆起和钢水体积运动。图4示出了在结晶器20下方的铸坯21垂直导向部的导向段5、5’。由于相对错开地设置导辊，所以导向段5、5’通过衔接部14相互连接。另外，在通过衔接部14、14’与后续的铸坯导向段5’相连的情况下，结晶器20的结晶器出口22的一半22或22’总是相对另一半缩短或延长了一段等于半个辊间距的长度。同样的，支承导辊的各铸坯导向段5或5’的可调侧6在衔接部14或14’对置的情况下相互错开了一段至少等于部分辊间距的距离。一块通常与结晶器出口相连的“槽板”确保了与第一导向段的衔接。图4清楚地示出了当钢水2成分在垂直方向上逐渐减少时的逐渐增厚的坯壳1。对图1b还要补充的是，当将结晶器出口22设计成平面时，在形成一个与第一铸坯导向段5’连接的衔接部14’的情况下，结晶器20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用直通式结晶器（２０）连铸钢坯的方法，其中由坯壳（１）和部分液芯（２）构成的半凝固铸坯（２１）在离开结晶器（２０）后并当继续凝固时在一个具有固定侧（７）和可调侧（６）的铸坯导辊装置的导辊（３，４）之间受到引导，坯壳（１）此时在沿浇注方向隔开的每两个导辊（３，３’）之间产生了一个成横截面扩大的隆起（１０）形状的变形，其特征在于，为了补偿有关铸坯区域的横截面扩大，从外部在与其对置的铸坯区域内施加了一个缩小横截面的反压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FP普勒希乌特施尼格，J施维伦巴赫，
申请(专利权)人：SMS舒路曼斯玛公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]