带坯连铸设备制造技术

使熔融金属流入双辊连铸机的浇注熔池中的水口由两半构成，其包括接收下落的熔融金属流的向上开口的长槽（６１）和位于长槽底部的出口（６４）。水口端部（８７）形成了蓄液池（８８），以接收熔融金属分流，还有液流通道（９５），以使蓄液池中的金属流到连铸机熔池的端部。每个蓄液池（８８）通过竖直壁（７０）与长槽（６１）分开，竖直壁和为蓄液池中金属的挡堰，因此，当蓄液池装满时，金属可越过挡堰流入长槽中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属带坯的连铸设备，尤其(但不是唯一)涉及黑色金属带坯的连铸设备。用双辊连铸机通过连铸方法浇铸金属带坯已是众所周知的。在此方法中，将熔融金属注入一对反向旋转且受到冷却的水平浇铸辊中，从而熔融金属在旋转的浇铸辊表面上形成凝固壳，凝固壳汇集在两浇铸辊之间的辊缝中，并向下运动离开两浇铸辊的辊缝形成凝固带坯。这里的术语“辊缝”指浇铸辊最接近的大概区域。将熔融金属从浇注包注入到较小的中间包中，再通过位于辊缝上方的金属浇注水口流入浇铸辊之间的辊缝中，从而形成了一个依托在紧挨辊缝之上的浇铸辊表面上的熔融金属浇注熔池。该浇注熔池被限定在和浇铸辊的两端滑动连接的侧板或侧堰之间。尽管双辊浇铸法已成功地用于浇铸某些冷却时能够快速凝固的有色金属，但应用这一技术去浇铸具有高凝固温度且因为在浇铸辊的激冷浇铸表面的不均匀凝固而导致产生缺陷的黑色金属还有一定的问题。因此，特别要对金属浇注水口的设计给予充分重视，以便流向浇注熔池的金属流平稳，和在浇注熔池中产生平稳的金属流。美国专利5,178,205和5,238,050都公开了将浇注水口延伸至浇注熔池表面以下以及相应部件的设计方案，以减小熔融金属通过水口向下流到水口的浸入底端出口处的动能。在美国专利5,178,205所公开的设计方案中，由于带有许多液流通道的流体扩散器和位于扩散器上面的隔板而使液流动能减小。在扩散器的下部，通过出口熔融金属以最小的扰动缓慢而平稳地流入浇注熔池。在美国专利5,238,050所公开的设计方案中，使熔融金属流降落，从而以锐角撞击到水口的斜侧壁表面，使金属沿着侧壁表面形成进入出口流道的流动层。其目的是要在浇注水口底部形成缓慢且平稳的流动，从而使浇注熔池的扰动最小。日本钢铁公司的日本公开专利5-705737也公开了一种浇注水口，目的就在于金属进入浇注熔池时形成一个缓慢而平稳的金属流。水口配有多孔的隔板/扩散器，以消除向下流动的熔融金属的动能，然后通过水口侧壁上的一系列开口，熔融金属流入浇注熔池中。这些开口是成一定角度的，以使金属流沿浇铸辊的浇铸表面纵向流入辊缝。更准确地说，在水口一侧的开口从一个方向使金属纵向流入辊缝，在另一侧的开口从另一个方向使金属纵向流入，目的就在于沿浇铸表面形成一个使熔池表面扰动最小的平稳的流动。在进行了大量的试验之后，我们确定缺陷的主要原因是在熔池表面和辊子的浇铸表面相遇的区域(一般称为熔池“弯月面”或“弯月面区”)的熔融金属过早凝固。在位于这些区域中的每一个区域的熔融金属都朝邻近的浇铸表面流动，并且假如在使金属均匀地与浇铸辊表面接触之前就凝固，那么就会在浇铸辊和凝固壳之间产生不均匀的初始传热，结果形成表面缺陷(如凹坑、波浪、冷隔或裂纹)。以前为使熔融金属平稳地流入熔池所做的努力在某种程度上通过使注入的金属远离金属初始凝固形成凝固壳表面区域(该凝固壳表面最终成为带坯的外表面)加重了过早凝固的问题。因此，在两辊之间的浇注熔池表面区域的金属温度比注入金属的温度低得多。如果在弯月面区域熔池表面的熔融金属温度太低，很可能出现裂纹和“弯月面斑痕”(带坯上的斑痕是由于熔池表面不稳定使弯月面冻结引起的)。解决此问题的一种方法是使注入的金属具有高的过热度，从而在金属到达辊子的浇铸表面之前，金属可在浇注熔池中冷却，而不会达到凝固温度。最近人们已经认识到，过早凝固问题可通过采取措施确保注入的熔融金属相对快地由水口直接流入浇注熔池的弯月面区域。更有效地加以解决，这样将使金属与浇铸辊表面接触之前过早凝固的趋势降低到最小限度。已经发现这是一种比在熔池中形成绝对稳定的液流有效得多的避免表面缺陷的方法，并且由于在金属和浇铸辊表面接触之前金属没有凝固，因此一定程度的熔池液面波动是允许的。这种方法的实例可以从日本钢铁公司的日本公开专利64-5650和澳大利亚专利申请60773/96中看到。尽管熔融金属从浇注水口直接注入浇注熔池的弯月面区域允许浇铸具有相对较低过热度的熔融金属，而不产生表面裂纹，但在由侧板或侧堰限定的熔池附近因形成称做“结壳”的固体金属块而产生问题。这些问题随着注入金属过热度的降低而加重。由于最初通过侧堰向浇铸辊端部的附加传热使侧堰附近金属熔池的热损失率最大。这种局部热损失率高反映在在这一区域形成固体金属“结壳”，结壳长大至一定尺寸后会落到两浇铸辊之间，从而形成带坯缺陷。因为在侧堰附近净热损失率比较高，假如要防止结壳，就必须增加对该区域的热量输入速率。以前的建议是通过在型芯水口的端部设置液流通道以直接将金属分流到三相点区域来向这些“三相点”区域增加金属流(三相点区域即在浇注熔池的弯月面区域侧堰和浇铸辊相遇的地方)。这种建议的实例可以从美国专利4,694,887和美国专利5,221,511中看到。尽管三相点浇注法在减少熔池三相点区域的结壳形成方面已成功地得到应用，但通常因为缺陷的产生对流向三相点区域的液流通道的熔融金属流量的微小变化非常敏感，它并不可能完全消除这一问题。流量过大会导致带坯边部臌肚，流量过小会导致迅速在带坯中形成结壳和“蛇蛋”缺陷。本专利技术通过提供设计带有三相点浇注端部的水口来对流到熔池三相点区域的流量提供准确的控制解决了这些问题。本专利技术提供了连铸金属带坯的设备，它包括一对平行的浇铸辊，其间形成一辊缝；位于浇铸辊之间的辊缝之上并沿辊缝延伸的细长金属浇注水口，它把熔融金属注入到辊缝中，从而在辊缝之上形成浇注熔池；位于浇注水口之上的中间包，使熔融金属以分流形式注入浇注水口中；以及一对位于辊缝端部的熔池限定板。其中金属浇注水口包括一向上开口且沿辊缝纵向延伸的长槽，以接收来自中间包的熔融金属分流；和长槽出口，使熔融金属从长槽流入浇注熔池中。浇注水口的两端有形成熔融金属蓄液池的外端部，每个蓄液池接收中间包的金属分流；水口还有从蓄液池延伸出来的液流通道，使蓄液池中的熔融金属向下流到限定熔池的端挡板，每个蓄液池通过分离装置与水口长槽分开，分离装置确定了蓄液池中聚集熔融金属的最大深度，超过此深度熔融金属可从蓄液池中溢出流到水口长槽中。分离装置最好是由构成长槽的一个外端壁和蓄液池的一个内端壁的竖直壁形成的。竖直壁最好还作为蓄液池中熔融金属的堰，使得当蓄液池装满时，熔融金属可越过堰流入长槽中。每个蓄液池最好是上开口的盘，它比长槽浅，并且比长槽底面高。水口端部的下侧最好比水口的底面高，使得装置在使用时明显高于浇注熔池。水口端部的下侧最好从水口端向上向外倾斜。水口最好沿其整个长度上接收来自中间包的熔融金属分流。外端部接收的金属分流的量最好大于向上开口的长槽接收的单个金属流的量。本专利技术进一步提供一种用于将熔融金属注入到双辊连铸机的浇注熔池中的耐火材料水口，该水口包括长形上开口的长槽，以接收熔融金属，和用于将槽中的熔融金属注流至浇注熔池的长槽出口，该水口两端带有形成蓄液池的端部以接收熔融金属，水口还有从蓄液池延伸出来的液流通道，使蓄液池中的熔融金属向下离开水口端部，其中每个蓄液池通过分离装置与水口长槽分开，分离装置确定了蓄液池中聚集熔融金属的最大深度，超过此深度熔融金属可从蓄液池中溢出流到水口长槽中。参照附图的详细说明将会更全面地了解本专利技术的具体方法和设备，其中附图说明图1表示根据本专利技术制造和操作的双辊连铸机；图2表示沿图1所示的根据本专利技术制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属带坯的连铸设备，包括：一对平行的浇铸辊（１６），其间形成一辊缝（６９）；位于所述浇铸辊之间的所述辊缝之上并沿所述辊缝延伸的细长金属浇注水口（１９），它把熔融金属注入到所述辊缝中，从而在所述辊缝（６９）之上形成浇注熔池（６８）；位于所述浇注水口之上的中间包（１８），使熔融金属以分流（６５）形式注入所述浇注水口中；以及一对位于所述辊缝端部的熔池限定板（５６）；其中，所述金属浇注水口（１９）包括一向上开口且沿所述辊缝（６９）纵向延伸的长槽（６１），以接收来自所述中间包的熔融金属分流（６５）；和长槽出口（６４），使熔融金属从所述长槽流入所述浇注熔池（６８）中；其特征在于：所述浇注水口的两端有形成熔融金属蓄液池（８８）的外端部（８７），每个所述蓄液池接收所述中间包的金属分流（６５）；所述水口还有从所述蓄液池延伸出来的液流通道（９５），使所述蓄液池中的熔融金属向下流到限定熔池的端挡板（５６），所述的每个蓄液池（８８）通过分离装置与所述水口长槽（６１）分开，所述分离装置确定了所述蓄液池（８８）中熔融金属的最大深度，超过此深度熔融金属可从所述蓄液池（８８）中溢出流到所述水口长槽（６１）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉J福尔德，
申请(专利权)人：卡斯特里普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]