專利名稱：用于制造鑄造金屬帶的方法和為此使用的二輥鑄造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制造鑄造金屬帶的方法，使用兩個鑄輥和兩個側(cè)板，它們共同形成熔融金屬室和澆鑄間隙，其中，將熔融金屬輸送到熔融金屬室內(nèi)，它在熔融金屬室內(nèi)構(gòu)成熔池表面向上敞開的熔池，并從熔融金屬室通過澆鑄間隙排出鑄造金屬帶，在至少一個氣體射流的作用下在熔池表面上形成用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的分界表面區(qū)，本發(fā)明還涉及一種為此使用的二輥鑄造裝置。
本發(fā)明優(yōu)選地涉及一種鑄造法，用于使用一種基本上垂直向下排出鑄造鋼帶的二輥鑄造設備制造帶厚為0.5mm～10mm的連續(xù)鑄造鋼帶。
背景技術：
垂直排出金屬帶的二輥鑄造裝置普遍公知，并如圖1和2示意圖所示由兩個對向傳動旋轉(zhuǎn)的鑄輥1、2和兩個側(cè)板3、4組成，它們最好在鑄輥的端面上靠在鑄輥上并這樣形成一個熔融金屬室5，用于容納通過浸入式澆鑄水口6流入的熔融金屬。鑄輥的兩個旋轉(zhuǎn)軸處于一個水平面上并彼此平行以一定距離設置，從而在鑄輥之間形成一個澆鑄間隙7，該間隙在其縱向延伸上由側(cè)板限制，并因此具有一個與所要求的鑄造帶的斷面相應的斷面。隨著將熔融金屬連續(xù)輸送到熔融金屬室內(nèi)，在那里構(gòu)成一個帶有熔池表面8向上敞開的熔池。在熔池表面的上面熔融金屬室利用保護罩9限制，它緊密或者在留有一定間隙下緊貼在鑄輥和側(cè)板上，以盡可能阻止空氣進入。熔融金屬室向下通入排出金屬帶的澆鑄間隙內(nèi)。在鑄輥連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，從熔池表面與冷卻鑄輥的接觸線10、11出發(fā)，在鑄輥外殼表面上在進入熔池情況下形成兩個連續(xù)變厚的鑄坯外殼12，它們在澆鑄間隙內(nèi)結(jié)成金屬帶13。
在將熔融金屬通過在熔池內(nèi)引起熔池運動的浸入式澆鑄水口連續(xù)輸送到熔池內(nèi)時，帶入非金屬的熔煉雜質(zhì)顆粒。它們懸浮在熔池表面，在那里它們還與鑄模熔池內(nèi)通過與耐火材料的化學反應或通過再氧化生成的熔煉雜質(zhì)顆粒共同熱結(jié)聚，并主要在與鑄輥的接觸線上從鑄輥外殼表面直接進入鑄坯外殼內(nèi)，并在鑄造金屬帶的表面和表面附近的區(qū)域內(nèi)形成夾雜和宏觀和微觀裂紋的晶核。
與所介紹的現(xiàn)有技術相應用于澆鑄熔融金屬的二輥鑄造設備和鑄造法例如從JP-A 2001-314946、WO 02/083343和JP-A 2-207946中已經(jīng)有所公開。
為使熔煉雜質(zhì)顆粒遠離鑄輥表面與熔池液面表面的接觸線，JP-A2001-314946提出在該接觸線的區(qū)域內(nèi)施加氣體射流，使熔煉雜質(zhì)漂移到熔融金屬儲存器的中心。氣體射流掠過一部分鑄輥表面和熔池液面表面的邊緣區(qū)域，其中，在鑄輥表面的一個敏感區(qū)域內(nèi)在取決于氣體射流的強度和溫度的情況下產(chǎn)生影響鑄坯外殼生成的熔池波動和溫度波動。然而，該區(qū)域內(nèi)鑄坯外殼形成的盡可能均勻的原始條件對成品來說特別重要。
按照WO 02/083343，帶入熔池內(nèi)的熔煉雜質(zhì)顆粒向金屬熔池與鑄輥外殼表面接觸線的漂移在連續(xù)澆鑄工作期間通過傾斜浸入金屬熔池內(nèi)的護板得到避免，其底邊在浸入式澆鑄水口出口的水平面下面定位。因此在熔融金屬室內(nèi)額外產(chǎn)生一個里面可以分離非金屬顆粒的熔融金屬儲存器。將利用二輥鑄造裝置連續(xù)制造的金屬帶卷取成卷，并分別在單卷的卷取過程結(jié)束時將護板從金屬熔池取出，并將在熔池表面分離的顆粒利用氣體噴嘴對至少鑄輥表面之一進行噴吹并這樣連同金屬帶的短件排出。這種方法的主要缺點在于，由此在每個鑄造卷后都要產(chǎn)生一個廢品段，中斷連續(xù)生產(chǎn)過程并提高了生產(chǎn)的廢品率。此外，沉淀在護板上的熔融金屬在每次提升護板時都會凝固。只要護板由耐火材料組成，耐火材料額外受到侵蝕的顆粒就會進入熔融金屬內(nèi)，或造成液態(tài)鋼和耐火材料之間額外產(chǎn)生雜質(zhì)的化學反應。
JP-A 2-207946公開了一種二輥鑄造裝置，其中，去除懸浮在熔池表面上的雜質(zhì)顆粒通過利用循環(huán)斗式提升機連續(xù)撇渣進行。因為該裝置在熔池表面上必須在金屬的熔煉溫度下工作，所以應考慮到增加了對這種機械裝置的工作干擾。此外，在鋼熔池的情況下必須防止熔池表面與大氣氧氣接觸，從而在這些條件下不能使用這種撇渣裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，避免上述現(xiàn)有技術的缺點并提供一種用于制造鑄造金屬帶的方法和一種二輥鑄造裝置，其中，盡可能避免熔煉雜質(zhì)顆粒進入鑄造帶表面的上面或里面或者表面附近的區(qū)域內(nèi)，在熔池表面和鑄輥外殼面之間達到盡可能無干擾且由熔池表面上的波浪形成分界的接觸線，并同時盡可能避免與熔池表面的氧接觸。
該目的從一種開頭所述類型的方法出發(fā)由此得以實現(xiàn)，即至少一個氣體射流對準熔池表面并且氣體射流軸線與熔池表面和鑄輥的接觸線有距離。
在這種情況下至少一個氣體射流這樣構(gòu)成，使沿分界表面區(qū)不留有可能排出熔煉雜質(zhì)顆粒的空隙。同時分界表面區(qū)可以由以任意外部輪廓形成圈的氣體射流或者多個彼此重疊順序的氣體射流形成。同時，特別是在像鋼這種具有強氧化傾向的金屬溶液的情況下，在金屬熔池的上面和對空氣進入盡可能封閉的熔融金屬室的內(nèi)部產(chǎn)生和保持實際上消除金屬熔液再氧化的惰性或者還原保護氣氛。
至少一個氣體射流直接對準熔池表面。因此在氣體射流與熔池表面和限制熔融金屬室的鑄輥和/或側(cè)板的接觸區(qū)之間達到與熔池表面的波浪形成盡可能無接觸的靜止邊緣帶。如果還有鑄輥表面十分穩(wěn)定、均質(zhì)均勻運轉(zhuǎn)和工作的話，這種措施在很高程度上有助于在與鑄造速度相應旋轉(zhuǎn)的鑄輥外殼表面上始終不變地均勻和無干擾的鑄坯外殼形成。
在這種情況下特別是依據(jù)目的至少一個氣體射流相對于水平面以25°-145°的角，最好35°-90°的角對準熔池表面。在這種情況下熔池表面基本上與該水平面相應。
為每個氣體射流分配一個氣體射流軸線。最好至少一個氣體射流對準熔池表面并且氣體射流軸線與熔池表面和鑄輥的接觸線和/或與熔池表面和側(cè)板的接觸線有距離。這種距離最好恒定并在熔池表面上測量處于10mm和50mm之間的范圍內(nèi)。
因為與旋轉(zhuǎn)的鑄輥相反，側(cè)板基本上固定，所以至少一個氣體射流對準側(cè)板表面并且與熔池表面和側(cè)板的接觸線有距離，而且氣體射流的至少一個分流有效導到熔池表面上。
這種氣體射流或者這些氣體射流最好作為扁平射流構(gòu)成并從相應成型的噴嘴噴出。依據(jù)目的大量噴嘴依次設置，從而產(chǎn)生一種類似于在氣量計上那樣相連接的窄氣體射流。
為在熔池表面上構(gòu)成一種任意造型的分界表面區(qū)，至少一個氣體射流作為部分彎曲的扁平射流構(gòu)成。
在從氣體射流噴嘴噴出后，氣體射流以10°和35°之間的張開角在流動方向上散開。對于均勻和穩(wěn)定構(gòu)成鑄坯外殼來說，需要整體散開的氣體射流擊中熔池表面，而不是部分對準鑄輥的外殼表面。在需要時進行擺動運動的側(cè)板上，完全允許氣體射流與側(cè)板的直接接觸，因為在這里不出現(xiàn)像在鑄輥外殼表面上的不利夾雜。
按照一種優(yōu)選的實施方式，在兩個側(cè)板之間，需要時取消到側(cè)板的距離，至少一個氣體射流與熔池表面和鑄輥的接觸線平行或者傾斜地無中斷地作用于熔池表面。因此確保完全防止鑄輥表面與熔煉雜質(zhì)顆粒的接觸。將顆粒連續(xù)排放到側(cè)板并因此排放到鑄造金屬帶的邊緣區(qū)域內(nèi)是可以且希望的，因為鑄造金屬帶至少在卷取到后置的卷取設備上之前要進行剪邊，它不一定非得設置在固有的二輥鑄造設備的內(nèi)部，并因此有目的地將非金屬夾雜富集在該區(qū)域內(nèi)而不會造成額外的廢品材料。氣體射流相對于熔池表面和鑄輥的接觸線傾斜分布的設置額外促進了將熔煉雜質(zhì)顆粒連續(xù)排放到側(cè)板。此外，取消到側(cè)板的距離避免了側(cè)板上通過氣體射流造成空間上受到限制的區(qū)域的局部冷卻。
同樣，在兩個鑄輥之間，需要時取消到鑄輥的距離，至少一個氣體射流與熔池表面和側(cè)板的接觸線平行地無中斷地作用于熔池表面。因此，只要在連續(xù)鑄造工作期間在金屬帶邊緣上也不希望富集熔煉雜質(zhì)的顆粒，就可以達到相應保護的目的。隨著取消到鑄輥的距離，避免了鑄輥表面上沿圓周帶的局部冷卻以及因此沿鑄輥外殼表面和熔池表面之間的接觸線的不同強度的鑄坯外殼生成。
限制熔煉雜質(zhì)顆粒方面的進一步改進由此實現(xiàn)，即至少兩個氣體射流至少分段地彼此以一定距離作用于熔池表面。這種措施特別是沿鑄輥外殼表面和熔池表面之間的接觸線改善帶表面質(zhì)量。最好兩個氣體射流彼此等距設置。
二輥鑄造裝置形成熔融金屬室或者直接設置在里面的部件可以在形成分界表面區(qū)時與氣體射流相結(jié)合。在這種情況下，分界表面區(qū)分段由至少一個氣體射流并分段地由側(cè)板或者鑄輥或者浸入式澆鑄水口或者其他裝入部件形成。
最好由以一個角度擊中金屬熔池的至少一個氣體射流形成一種無空隙的船首波浪，也就是說，在熔池表面上形成一種與扁平射流的延伸方向平行延伸的凸起面，它至少分段地包括分界表面區(qū)。船首波浪可以本身封閉并這樣形成該分界表面區(qū)，或者在與像側(cè)板或者鑄輥或者浸入式澆鑄水口或者其他裝入部件這些二輥鑄造裝置的部件結(jié)合下形成分界表面區(qū)。
由氣體射流形成的船首波浪在熔池表面-標準水平上盡可能恒定保持在0.05mm-10mm，最好0.1mm-3mm的高度上。因此產(chǎn)生熔煉雜質(zhì)顆粒的收集容器并將顆粒保持在那里，直至有目的地排出或者在鑄造結(jié)束時自動完成。
為構(gòu)成氣體射流使用惰性或者還原氣體，以確保在熔池表面上的該區(qū)域內(nèi)不出現(xiàn)金屬熔液的再氧化。作為優(yōu)選的氣體可以使用氬、氮、N+H2或者至少兩種這些氣體的混合物。
在澆鑄過程的啟動階段，只有在達到工作熔池液面高度并因此金屬熔液在熔融金屬室內(nèi)和特別是熔池表面上出現(xiàn)相當穩(wěn)定和鎮(zhèn)靜的情況下，才使用依據(jù)本發(fā)明的方法。因此，在澆鑄過程的啟動階段期間，依據(jù)目的，只有在熔融金屬開始加入熔融金屬室內(nèi)(澆鑄開始)之后的10sec-2min才接入至少一個氣體射流對熔池表面的作用。
通過較長的澆鑄周期，熔煉雜質(zhì)顆粒聚集在分界表面區(qū)內(nèi)，必須至少以周期性間隔將其去除。這一點優(yōu)選在工作造成的生產(chǎn)中斷期間進行，在此期間熔融金屬室全部排空并且隨后重新啟動設備并開始進行澆鑄。如果該時間間隔過大，那么為從分界表面區(qū)排出聚集的熔煉雜質(zhì)顆粒，至少一個氣體射流對熔池表面的作用以一定時間間隔分段地中斷。這一點由此實現(xiàn)，即或者沿熔池表面與兩個鑄輥的至少之一的接觸線，或者沿熔池表面與兩個側(cè)板的至少之一，最好與兩個側(cè)板的接觸線，中斷至少一個氣體射流對熔池表面的作用。通過將熔煉雜質(zhì)顆粒排到側(cè)壁并因此排到鑄造金屬帶的邊緣區(qū)域內(nèi)，避免在金屬帶的寬面上形成表面附近的夾雜，并在隨后的過程步驟內(nèi)部進行的帶剪邊過程中去除具有增加夾雜的這些邊緣帶。在達到鑄造金屬帶的卷重量后，依據(jù)目的以一定時間間隔直接經(jīng)由鑄輥與熔融金屬室內(nèi)金屬熔液的接觸線排除熔煉雜質(zhì)顆粒。
此外，提供一種用于制造開頭所述類型鑄造金屬帶的二輥鑄造裝置，帶有兩個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的鑄輥和緊貼在鑄輥端面上的側(cè)板，它們共同形成用于容納熔池的熔融金屬室，該熔融金屬室?guī)в腥鄢乇砻婧蜐茶T間隙。在熔融金屬室內(nèi)或者對準或凸入熔融金屬室，這樣設置具有用于所對準的氣體射流的出口的至少一個氣體射流噴嘴，使熔池表面上形成用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的分界表面區(qū)。這樣構(gòu)成的二輥鑄造裝置的特征在于，氣體射流噴嘴的出口直接對準熔池表面并且與熔池表面和鑄輥的接觸線有距離。
熔融金屬室在熔池表面上面的一定距離上通過保護罩阻止空氣進入。保護罩處于側(cè)板和帶有接觸面或者密封件的鑄輥上，或者特別是保持為與鑄輥相距一個窄間隙，其中，加入熔融金屬室內(nèi)的保護氣體通過該間隙排出并這樣阻止空氣進入該熔融金屬室內(nèi)。氣體射流噴嘴至少利用其出口穿過保護罩凸入熔融金屬室內(nèi)，并最好在保護罩上固定和定向。
通常，氣體射流噴嘴出口的定向確定噴出的氣體射流的方向。就此而言，噴嘴軸線在氣體射流噴嘴出口斷面上的定向與氣體射流的氣體射流軸線在出口斷面上的定向相應。因為氣體射流噴嘴的出口以及因此確定的噴嘴軸線在氣體射流噴嘴的出口直接對準熔池表面，所以避免了熔煉雜質(zhì)顆粒漂移到熔池表面不希望的區(qū)域內(nèi)。對此有利的條件由此達到，即對準熔池表面的氣體射流軸線與熔池表面和鑄輥的接觸線之間的距離處于在熔池表面測量10mm-50mm的范圍內(nèi)。有利的條件同樣由此產(chǎn)生，即氣體射流噴嘴的出口或出口的出口斷面上的噴嘴軸線相對于水平面以25°-145°的角，最好35°-90°的角對準熔池表面。熔池表面在這種情況下構(gòu)成水平面。
為產(chǎn)生一種窄卻縱向延伸的氣體射流，氣體射流噴嘴作為扁平噴嘴或者帶有縫隙式出口的縫隙式噴嘴構(gòu)成。通過多個這種氣體射流噴嘴的相互連接，可以利用氣體射流在熔池表面上包含任意造型的分界區(qū)。
依據(jù)目的，氣體射流噴嘴的出口直接對準熔池表面并且與熔池表面和側(cè)板的接觸線有距離。
有利的效應由此產(chǎn)生，即在兩個側(cè)板之間，需要時取消到側(cè)板的距離，氣體射流噴嘴的出口與熔池表面和鑄輥的接觸線平行地對準熔池表面。
在連續(xù)氣體射流的作用下側(cè)板上的局部冷卻不足由此得以避免，即在兩個鑄輥之間，需要時取消到鑄輥的距離，氣體射流噴嘴的出口與熔池表面和側(cè)板的接觸線平行地對準熔池表面。鑄輥表面上的局部冷卻不足由此得以避免，即在兩個鑄輥之間，需要時取消到鑄輥的距離，氣體射流噴嘴的出口與熔池表面和側(cè)板的接觸線平行地對準熔池表面。
熔煉雜質(zhì)顆粒得到改進的防護由此得以實現(xiàn)，即提供具有用于所對準的氣體射流的基本上等距的兩個出口的氣體射流噴嘴，或者提供帶有各自一個出口的兩個氣體射流噴嘴，其中，出口這樣設置，使熔池表面上形成用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的雙倍分界表面區(qū)。
用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的本身封閉的分界區(qū)由此得以實現(xiàn)，即至少一個氣體射流噴嘴的出口這樣對準熔池表面，使其在氣體射流的作用下在熔池表面上形成分界表面區(qū)。但這一點也可以這樣實現(xiàn)，即至少一個氣體射流噴嘴的出口這樣對準熔池表面，使其與鑄輥或者側(cè)板或者熔池內(nèi)的其他裝入部件的部分共同在氣體射流的作用下在熔池表面上連續(xù)形成分界表面區(qū)。


本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征來自于附圖所示不受限制實施例的下列說明。其中圖1示出按照現(xiàn)有技術二輥鑄造裝置鑄輥的橫截面；圖2示出按照現(xiàn)有技術二輥鑄造裝置的俯視圖；圖3示出帶有依據(jù)本發(fā)明鑄造噴嘴或依據(jù)本發(fā)明定向的氣體射流的二輥鑄造裝置；圖4示出按照本發(fā)明一種實施方式在熔池表面上定向的氣體射流噴嘴和氣體射流；圖5示出按照一種依據(jù)本發(fā)明的實施方式分界表面區(qū)在熔池表面上的構(gòu)成；圖6示出按照另一種依據(jù)本發(fā)明的實施方式分界表面區(qū)在熔池表面上的構(gòu)成；圖7示出氣體射流噴嘴與保護罩的結(jié)合；圖8示出分界表面區(qū)在帶有雙氣體射流熔池表面上的設置；圖9示出帶有兩個出口的氣體射流噴嘴。
具體實施例方式
二輥鑄造裝置及其基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)參照圖1和2在對現(xiàn)有技術的介紹中進行了說明。在那里已經(jīng)為確定部件所引用的附圖符號也相應用于相同的部件。二輥鑄造裝置用于連續(xù)制造連鑄鋼帶。
特別是不銹鋼制品對所生產(chǎn)帶的表面質(zhì)量提出了特別高的要求，因為像鋼渣、金屬氧化物和這類雜質(zhì)的微小夾雜就會在表面或者表面附近的區(qū)域內(nèi)形成宏觀和微觀裂紋的晶核并對表面特性產(chǎn)生明顯影響。
圖3示出本發(fā)明所依據(jù)的原理。在以箭頭方向旋轉(zhuǎn)的兩個鑄輥1、2和剖面圖中僅示出其中之一的端面緊貼的側(cè)板3之間形成熔融金屬室5，通過浸入式澆鑄水口6連續(xù)輸送的鋼水處于該室內(nèi)。熔池構(gòu)成在兩個鑄輥1、2之間延伸的熔池表面8。從熔池表面8與內(nèi)部冷卻鑄輥1、2的鑄輥表面14、15的接觸線10、11出發(fā)，形成在澆鑄間隙7內(nèi)鑄造成金屬帶13的鑄坯外殼12。
氣體射流噴嘴16與熔池表面8相距設置，其中，噴嘴的出口17或其噴嘴軸線18在出口17的出口斷面內(nèi)傾斜對準熔池表面8。以氣體射流軸線21噴出的氣體射流20在熔池表面8上產(chǎn)生確定高度的船首波浪24，它的高度主要由氣體射流的流動速度和對熔池表面的噴射壓力共同確定。在相對的船首波浪24之間或者在在由船首波浪分界表面區(qū)30內(nèi)部積累來自熔池的懸浮熔煉雜質(zhì)顆粒。氣體射流噴嘴16連接在供給管路26上，通過這些管路它們供給惰性或者還原氣體。在最好形成環(huán)形管路的供給管路上連接大量氣體射流噴嘴。
圖4示出氣體射流噴嘴16的出口17或噴嘴軸線18對準熔池表面8，從而氣體射流20直接擊中熔池表面并產(chǎn)生船首波浪24。在這種情況下出口17或氣體射流20或者氣體射流軸線21可以以處于25°和145°之間的角α對準確定水平面E的熔池表面8。角α在這種情況下如圖4所示，從鑄輥面中確定。
由彼此相接的氣體射流噴嘴產(chǎn)生的大量氣體射流在熔池表面上產(chǎn)生分界表面區(qū)，在其內(nèi)部收集熔煉雜質(zhì)的顆粒。圖5示出兩個鑄輥1、2和兩個側(cè)板3、4之間的熔池表面8。在熔池表面8的上面，氣體射流噴嘴16與鑄輥平行并與側(cè)板平行定位并產(chǎn)生對準熔池表面8的氣體射流20。它們在熔池表面8上界定基本上矩形的分界表面區(qū)30，里面收集熔煉雜質(zhì)的顆粒。
圖6示出用于形成兩個分界表面區(qū)30的另一種具有優(yōu)點的實施方式。氣體射流噴嘴16在這里以一個角位置與鑄輥1、2定向并與此相應構(gòu)成向鑄輥傾斜定向的船首波浪。在中心浸入熔池內(nèi)的浸入式澆鑄水口6與分界表面區(qū)30的形成相結(jié)合并將該表面區(qū)限制在一個分段內(nèi)。在另一個分段內(nèi)，兩個表面區(qū)30的各自界限通過側(cè)板3、4確定。兩個分界表面區(qū)30近似V形構(gòu)成的特別優(yōu)點是可以將熔煉雜質(zhì)顆粒連續(xù)排向側(cè)板3、4并因此進入鑄造鋼帶最外部的邊緣區(qū)內(nèi)。
圖7示出氣體射流噴嘴與防止空氣進入熔池的保護罩9相結(jié)合的一種可能的實施方式。在鑄輥1、2之間，保護罩9利用未詳細示出的支架在熔池表面8的上面以與鑄輥表面14、15的微小距離在其之間定位。保護罩9帶有通道或者邊側(cè)開口，其中僅示出一個這種通道31，里面裝入氣體射流噴嘴16并旋接在保護罩9的懸臂32上。氣體射流噴嘴16作為縫隙式噴嘴或者帶有縫隙式出口17的扁平射流噴嘴構(gòu)成，并至少在端區(qū)內(nèi)具有直線的出口通道19。因此產(chǎn)生一種非常窄的成束的對準熔池表面8的氣體射流20，其構(gòu)成船首波浪24。
圖8示出用于形成分界表面25的另一種具有優(yōu)點的實施方式。氣體射流噴嘴16與熔池表面8及其到鑄輥1、2和側(cè)板3、4的邊緣在各面相距設置并利用其出口對準熔池表面。在沿分界表面區(qū)沿鑄輥縱向延伸的分段內(nèi)，兩排氣體射流噴嘴16a、16b...彼此平行定向，它們在圖9所示形成彼此平行分布的氣體射流20a、20b...。利用同一作用也可以使用帶有兩個出口的氣體射流噴嘴。在兩種情況下產(chǎn)生雙船首波浪。圖9示出的氣體射流噴嘴16帶有兩個出口17a、17b和在氣流方向上散開的出口通道19a、19b。但出口通道也可以彼此平行分布。熔池表面8上形成彼此相距的兩個船首波浪24a、24b并因此對熔煉雜質(zhì)顆粒形成雙重屏障。
然而本發(fā)明并非局限在所示和所述的實施方式上，而是可以有多種變化。也可以將構(gòu)成分界表面區(qū)彼此連接的氣體射流和相關的氣體射流噴嘴這樣設置，使氣體射流在分界表面區(qū)的一個圓周段內(nèi)直接對準熔池表面并在另一個段內(nèi)對準鑄輥表面或者側(cè)板。
權(quán)利要求
1.用于制造鑄造金屬帶的方法，使用兩個鑄輥(1、2)和兩個側(cè)板(3、4)，它們共同構(gòu)成一個熔融金屬室(5)和一個澆鑄間隙(7)，其中，將熔融金屬輸送到熔融金屬室內(nèi)，熔融金屬在熔融金屬室內(nèi)構(gòu)成一個熔池表面(8)向上敞開的熔池，并從熔融金屬室通過澆鑄間隙排出鑄造金屬帶(13)，熔池表面(8)在至少一個氣體射流(20、20a、20b)的作用下形成一個用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的分界表面區(qū)(30)，其特征在于，至少一個氣體射流(20、20a、20b)對準熔池表面并且氣體射流軸線(21)與熔池表面(8)和鑄輥(1、2)接觸線(10、11)有距離。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，氣體射流(20、20b)在氣體射流軸線(21、21b)與熔池表面(8)和鑄輥(1、2)接觸線(10、11)的一定距離上在熔池表面測量從10mm-50mm擊中該表面。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流在25°-145°的角(α)下，最好在35°-90°的角(α)下對準熔池表面。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流(20、20a、20b)對準熔池表面并且氣體射流軸線(21)與熔池表面(8)和側(cè)板(3、4)的接觸線(10、11)有距離。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其中，氣體射流(20、20b)在氣體射流軸線(21、21b)與熔池表面(8)和側(cè)板(3、4)接觸線(10、11)的一定距離上在熔池表面測量從10mm-50mm擊中該表面。
6.按前述權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流對準側(cè)板表面并且與熔池表面和側(cè)板的接觸線有距離，而且氣體射流的至少一個分流有效導到熔池表面上。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流作為扁平射流構(gòu)成。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其中，至少一個氣體射流作為部分彎曲的扁平射流構(gòu)成。
9.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流以10°和35°之間的張開角(γ)在流動方向上散開。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流在兩個側(cè)板之間需要時在取消到側(cè)板距離的情況下無中斷地與熔池表面和鑄輥的接觸線平行或者傾斜作用于熔池表面。
11.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少一個氣體射流在兩個鑄輥之間需要時在取消到鑄輥距離的情況下無中斷地與熔池表面和側(cè)板的接觸線平行作用于熔池表面。
12.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少分段至少兩個氣體射流(20a、20b)彼此在一定距離上作用于熔池表面。
13.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，由至少一個氣體射流在熔池表面形成船首波浪(24)，它至少分段包括分界的表面區(qū)，在熔池表面-標準水平上恒定保持在0.05mm-10mm，最好0.1mm-3mm的高度上。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，為構(gòu)成氣體射流使用惰性或者還原氣體，最好使用氬或者氮或者N+H2或者至少兩種這些氣體的混合物。
15.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，澆鑄過程啟動階段期間至少一個氣體射流對熔池表面的作用只有在熔融金屬加入熔融金屬室內(nèi)開始之后的10sec-2min才接入。
16.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，為從分界表面區(qū)中排出熔煉雜質(zhì)顆粒，至少一個氣體射流對熔池表面的作用以一定時間間隔分段中斷。
17.按權(quán)利要求16所述的方法，其中，至少一個氣體射流對熔池表面的作用沿熔池表面與兩個鑄輥的至少之一的接觸線中斷。
18.按權(quán)利要求16所述的方法，其中，至少一個氣體射流對熔池表面的作用沿熔池表面與兩個側(cè)板的至少之一，最好與兩個側(cè)板的接觸線中斷。
19.按權(quán)利要求16-18之一所述的方法，其中，從金屬帶去除熔煉雜質(zhì)顆粒通過鑄造金屬帶的剪邊進行。
20.按權(quán)利要求16-19之一所述的方法，其中，去除熔煉雜質(zhì)顆粒以一定時間間隔在達到鑄造金屬帶的卷重量后直接完成并將該富集熔煉雜質(zhì)顆粒的金屬帶段去除。
21.用于制造鑄造金屬帶的二輥鑄造裝置，帶有兩個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的鑄輥(1、2)和緊貼在鑄輥端面上的側(cè)板(3、4)，它們共同形成一個用于容納熔池的熔融金屬室(5)，帶有一個熔池表面(8)和一個澆鑄間隙(7)，在熔融金屬室(5)內(nèi)或者對準熔融金屬室這樣設置至少一個用于所對準的氣體射流(20、20a、20b)帶有出口(17、17a、17b...)的氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)，使熔池表面(8)上形成一個用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的分界表面區(qū)(30)，其特征在于，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出(17、17a、17b...)對準熔池表面(8)并且與熔池表面(8)和鑄輥(1、2)的接觸線(10、11)有距離。
22.按權(quán)利要求21所述的二輥鑄造裝置，其中，對準熔池表面(8)的氣體射流軸線(21、21b)與熔池表面和鑄輥接觸線的距離處于在熔池表面測量10mm-50mm的范圍內(nèi)。
23.按權(quán)利要求21或22所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)在25°-145°的角(α)下，最好在35°-90°的角(α)下對準熔池表面(8)。
24.按權(quán)利要求21-23之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)對準熔池表面(8)并且與熔池表面(8)和側(cè)板(3、4)的接觸線(10、11)有一定距離。
25.按權(quán)利要求24所述的二輥鑄造裝置，其中，對準熔池表面(8)的氣體射流軸線(21、21b)在與熔池表面和側(cè)板(3、4)接觸線的距離處于在熔池表面測量10mm-50mm的范圍內(nèi)。
26.按權(quán)利要求21-25之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)對準側(cè)板并且與熔池表面和側(cè)板(3、4)的接觸線有一定距離。
27.按權(quán)利要求21-26之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)在兩個側(cè)板(3、4)之間需要時取消到側(cè)板的距離下與熔池表面(8)和鑄輥(1、2)的接觸線(10、11)平行對準熔池表面(8)。
28.按權(quán)利要求21-27之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)在兩個鑄輥(1、2)之間需要時取消到鑄輥的距離下與熔池表面和側(cè)板(3、4)的接觸線(10、11)平行對準熔池表面(8)。
29.按權(quán)利要求21-28之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)作為帶有縫隙狀出口(17、17a、17b...)的扁平射流噴嘴構(gòu)成。
30.按權(quán)利要求21-29之一所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16a、16b)裝有兩個基本上等距的出口(17a、17b)用于所對準的氣體射流(20a、20b)或者具有兩個帶有各自一個出口的氣體射流噴嘴，其中，出口這樣設置，使熔池表面(8)上形成用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的的雙倍分界表面區(qū)(30)。
31.按權(quán)利要求21-30之一所述的二輥鑄造裝置，其中，至少一個氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)這樣對準熔池表面(8)，使其與鑄輥(1、2)或者側(cè)板(3、4)或者熔融金屬室(5)內(nèi)的其他裝入部件部分共同在氣體射流(20、20a、20b...)的作用下在熔池表面(8)上形成一個分界的表面區(qū)(30)。
32.按權(quán)利要求21-31之一所述的二輥鑄造裝置，其中，由鑄輥(1、2)和側(cè)板(3、4)形成的熔融金屬室(5)利用保護罩(9)阻止空氣進入封閉，而且至少一個氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)的出口(17、17a、17b...)通入熔融金屬室(5)內(nèi)。
33.按權(quán)利要求32所述的二輥鑄造裝置，其中，氣體射流噴嘴(16、16a、16b...)在保護罩(9)上固定和定向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于利用二輥鑄造裝置制造鑄造金屬帶的方法。該裝置由兩個鑄輥和兩個側(cè)板組成，它們共同構(gòu)成熔融金屬室和澆鑄間隙，其中，將熔融金屬輸送到熔融金屬室內(nèi)，熔融金屬在熔融金屬室內(nèi)構(gòu)成熔池表面向上敞開的熔池，并從熔融金屬室通過澆鑄間隙排出鑄造金屬帶。熔池表面在至少一個氣體射流(20、20a、20b)的作用下形成用于收集熔煉雜質(zhì)顆粒的分界表面區(qū)(30)。為盡可能避免熔煉雜質(zhì)顆粒進入鑄造帶的表面或者表面附近的區(qū)域內(nèi)，提出至少一個氣體射流(20、20a、20b)對準熔池表面并且氣體射流軸線(21)與熔池表面(8)和鑄輥(1、2)的接觸線(10、11)有距離。
文檔編號B22D11/106GK1791483SQ200480013701
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者杰拉德·霍恩比希勒, 杰拉德·埃克施托費爾, 馬庫斯·布魯邁爾 申請人:奧地利鋼鐵聯(lián)合企業(yè)阿爾卑斯工業(yè)設備制造有限公司