连续铸造薄带的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及在双辊铸造机中通过连续铸造来铸造金属带的方法。
【背景技术】
[0002] 在双辊铸造机中，熔融金属被引入一对相对旋转的被冷却的水平铸造辊之间，使 得金属壳在移动的辊表面上固化并在辊之间的辊隙处被带到一起，以产生从辊之间的辊隙 向下传送的固化带产品。术语"辊隙"在此使用是指辊最靠近到一起的大致区域。熔融金属 可以从浇斗浇灌到较小的容器或者一系列较小容器中，从该容器，熔融金属流过过渡件到 达位于辊隙上方的金属传送喷嘴，由此形成支撑在辊的铸造表面上的熔融金属的铸造池， 所述铸造池在辊隙的正上方并沿着辊隙的长度延伸。这个铸造池通常被限制在侧板或挡板 之间，所述侧板或挡板与辊的端部表面滑动接合，以便阻挡铸造池的两端外流。
[0003] 当在双辊铸造机中铸造钢带时，带以1440°C量级的非常高的温度离开辊隙并且由 于在空气气氛中在这样高的温度下的氧化而会经历非常快速生成氧化皮。带的这种过分生 成氧化皮会导致明显的乳入氧化皮。
[0004] 为了解决从双辊带铸造机出现的带的快速起皮问题，新形成的带已经被保持在密 封外壳中，或者一连串这种密封外壳中，其中保持受控的气氛以便抑制铸造带的氧化。受控 的气氛可以通过将非氧化气体传送到密封外壳或连续的外壳中而产生。但是，跨过带的不 均匀起皮会导致带和工作辊之间的不均匀摩擦，以及带通过辊乳机并向下游到卷绕机的不 均匀操纵。
【发明内容】
[0005] 公开了一种选择性氧化铸造带表面以减小铸造带的摩擦系数的方法。也公开了一 种选择性氧化铸造带的表面以跨过带形成更均匀摩擦系数的方法。跨过带的减小的摩擦系 数和更均匀的摩擦系数降低针对带厚度上给定减小的乳制负载，这降低了生产成本，并产 生具有更光滑表面的带，这提供了用于期望目的的更高的带生产率。而且，对于减小的且更 均匀的摩擦系数，在乳制机以及卷绕器上游的夹持辊处的带操纵的控制被改善，导致更均 匀的带卷绕，并且诸如拱形的变形的风险减小并且卷绕中的过渡伸缩的风险减小。
[0006] 公开了一种改善连续铸造生产的薄带的控制的方法，该方法包括：
[0007] a)组装连续铸造设备，该连续铸造设备具有一对相对旋转的铸造辊，所述铸造辊 设置成在其间提供辊隙，并具有在所述辊隙下游的至少两个外壳；
[0008] b)将熔融金属引入以在辊隙上方形成支撑在铸造辊上的铸造池，并相对旋转所述 铸造辊以从所述辊隙向下游形成薄金属带；
[0009] c)导引所述带通过所述辊隙下游的第一外壳，并且通过一组夹持辊而进入第二外 壳，所述第二外壳提供向乳制机的入口；以及
[0010] d)将具有理想氧气量的含氧气体通过入口引入到第二外壳内，以在第二外壳中提 供在0.5和15 %之间氧气且具有在3 %和10 %之间的湿度的气氛，从而氧化所述带的至少一 个表面，以在所述带的所述表面上形成期望的更均匀厚度的氧化皮，提供减小的乳制负载、 更光滑的带表面以及更稳定的带的下游操纵控制。
[0011] 第二外壳内的气氛可以包括3%和7%之间的氧或者5%和10%之间的氧或者5% 和15%之间的氧，并且第二外壳内的湿度可以在3%和5%之间。而且，带上的氧化皮可以具 有在0.05和4.0微米之间，或在0.2和2.0微米之间的厚度。
[0012] 在一些实施方式中，气体入口可以设置在第二外壳的顶部部分或底部部分，将含 氧气体分别向下或下上引向带的表面。在其他实施方式中，气体入口可以定位在第二外壳 的顶部部分和底部部分，将含氧气体向下和向上向薄金属带的上和下表面二者引导。在这 种实施方式中，气体入口可以是顶部和/或底部集管，该集管包括在第二外壳的顶部和/或 底部内的至少一个喷嘴，适于将含氧气体按需要向下和/或向上朝向薄金属带的表面引导。
[0013] 第二外壳内的气体入口可以将含氧气体以足以在薄金属带的至少一个表面上形 成0.05和4.0微米之间或0.2和2.0微米之间的氧化皮的量传送到外壳中。而且，第二外壳内 的气体入口可以将含氧气体以足以在第二外壳内提供正压力的量传送到外壳内，该正压力 阻止大气空气的侵入。
[0014] 第二外壳可以具有比外壳上游的部件低的压力并且具有比外壳的下游的部件高 的压力，阻止系统中气体向上游流动。
[0015] 在一些实施方式中，在第二外壳内的水喷射入口随着钢带穿过第二外壳而在钢带 的表面附近喷射水滴的雾，尤其是细雾，并由此在第二外壳内产生蒸汽和湿度。
[0016] 还公开了一种用于连续铸造薄金属带的设备，包括：
[0017] a)连续铸造机，该连续铸造机具有一对相对旋转的铸造辊，所述铸造辊横向定位 以在其间形成辊隙，薄金属带可以通过该辊隙向下铸造，并且具有金属传送系统，该金属传 送系统适于将熔融金属传送到辊隙之上的铸造辊之间；
[0018] b)至少一个外壳，所述至少一个外壳定位在所述辑隙的下游，适于允许铸造带通 过其运动并提供向乳制机的入口；以及
[0019] c)气体入口，所述气体入口适于将具有期望量的氧的含氧气体传送到所述外壳 内，以在第二外壳内提供在〇 . 5%和15%之间的氧和在3%和10%之间的湿度的气氛，适于 氧化所述薄金属带的至少一个表面，以在带上形成氧化皮达到带表面上的期望氧化皮厚 度，以提供较小的乳制负载，更平滑的带表面以及外壳下游的带的更稳定的操纵控制。
[0020] 在一些实施方式中，气体入口可以适于将具有期望量的氧的含氧气体传送到外壳 内，以氧化所述薄金属带的至少一个表面，以在带上形成达到0.05和4.0微米之间的期望厚 度的氧化皮，以提供较小乳制负载、更光滑的带表面以及外壳下游的带的操纵控制。在其他 实施方式中，气体入口可以适于将具有期望量的氧的含氧气体传送到所述外壳中，以氧化 铸造带的至少一个表面，从而在薄金属带上形成在0.2和2.0微米之间的期望厚度的氧化 皮，从而提供更小的乳制负载、更光滑的带表面和外壳下游的带的操纵控制。所述外壳的气 氛可以被控制为在3和7%之间或者在5和10%之间的氧或者在5和15%之间的氧，并且在第 二外壳中的湿度可以在3%和5%之间。
[0021] 在一些实施方式中，外壳可以在所述外壳底部部分或顶部部分内具有气体入口， 以将含氧气体向上或向下传送到外壳中，以氧化所述带的至少一个表面，从而提供较小的 乳制负载、更光滑的带表面以及外壳下游的带的更稳定的操纵控制。在其他实施方式中，外 壳可以在外壳的顶部部分和底部部分内具有气体入口，适于将含氧气体向下以及向上朝向 薄金属带传送到外壳中，以氧化带的上和下相对的表面，从而提供更小的乳制负载、更光滑 的带表面和外壳下游的带的更稳定的操纵控制。
[0022] 在一些实施方式中，外壳可以适于具有比外壳上游的部件低的压力并且可以适于 具有比外壳下游的部件高的压力，阻止气体在系统中向上游流动。可替代的或另外，外壳可 以适于具有比外部周围环境更高的压力，阻止气体从相邻外部环境侵入到外壳内。
[0023] 在一些实施方式中，第二外壳内的水喷射入口可操作，以随着钢带穿过第二外壳 而在钢带的表面附近喷射雾，典型地是细雾，并由此在第二外壳内产生蒸汽和湿度。
[0024]本发明的其他细节、目的或优点将随着本发明的实施方式的随后的描述的展开而 变得清楚。
【附图说明】
[0025] 附图示出根据本方法和设备的薄带铸造机的实施方式的操作和实践，图中：
[0026] 图1是本发明的双辊铸造机系统的示意性侧视图；
[0027] 图2是通过图1的双辊铸造机的铸造位置中安装到辊匣内的铸造辊的部分剖视图； [0028]图3是从第一夹持辊通过第二外壳以及可选的第三外壳到第二夹持辊的图1所示 的双辊铸造机系统的部分剖视图；
[0029] 图4是示出在辊乳机入口的外壳中具有氧和湿度控制的情况下以及不具有氧和湿 度控制的情况下，随着带穿过乳制机，带上的乳制力随时间变化的示例的曲线；
[0030] 图5是示出在辊乳机入口的外壳中具有氧和湿度控制的情况下以及不具有氧和湿 度控制的情况下，在铸造带穿过辊乳机支架之后铸造带的乳制出口减小厚度的示例的曲 线；
[0031] 图6是示出更稳定操纵控制的示例的成批生产的带材卷的照片；以及
[0032] 图7是示出在辊乳机入口外壳内具有氧和湿度控制的情况下以及在没有氧和湿度 控制的情况下，铸造带的横向运动相对于图6所示的铸造时间的曲线。
【具体实施方式】
[0033] 现在参照图1和2,示出双辊铸造机，其包括主机框架10,该主机框架10从工厂地板 竖立并支撑一对铸造辊，这对铸造辊以模块安装在辊匣11中。铸造辊12安装在辊匣11上，用 于容易操作和运动，如下所述。辊匣利于作为准备好铸造的铸造辊的单元从设置位置快速 运动到铸造