CN101218045A - 用于连续地表面清洁带材连铸机的可转动的浇铸辊的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于连续地表面清洁带材连铸机的可转动的浇铸辊(2、3)的装置。在各浇铸辊(2、3)的圆周上设置多个并排设置的、在浇铸辊长度上分布的激光束单元(25)，借助于这些激光束单元，可在整个浇铸辊长度上给浇铸辊表面(2a、3a)加载一个或者多个激光束。有利地前置和/或后置于激光束单元(25)设置有附加的清洁单元(30、31、35、45)，用于机械清洁浇铸辊表面。这使得无空隙和均匀地清洁浇铸辊表面成为可能。

Description

用于连续地表面清洁带材连铸机的可转动的浇铸辊的装置
本发明涉及一种用于连续地表面清洁带材连铸机的可转动的浇铸辊的装置。
对于包括有一个或者两个浇铸辊的浇铸设备，已知液态钢和冷却的浇铸辊表面接触，以使其在该表面上固化。在转动的浇铸辊再次同液态金属接触之前，必须连续地清洁浇铸辊，以阻止金属氧化物、熔渣或者其它的污物堆积在浇铸辊表面上。为了对表面进行清洁使用了如刮板、刷子或者清洁带等机械清洁装置，其中，困难的是不能保证在浇铸辊的整个长度上的均匀清洁。不均匀的清洁对浇铸产品的质量有不良影响。为了对清洁进行改进，已公开的做法是将多个清洁设备并排地分布到浇铸辊长度上，然而其中存在这样的危险，即会形成接合部位，这些接合部位会妨害表面清洁。清洁设备是一些在浇铸辊表面上可能引起刮痕或者刻蚀的部件。这些会导致在浇铸带上形成表面缺陷。在浇铸区域中，由于从液态金属中出来气体和浇铸时的飞溅物会沾杂浇铸辊的表面。
US-5,651,413公开了借助于颗粒-或沙子射束装置来清洁浇铸辊表面。为此使用一个或者多个分布在浇铸辊长度上的喷射嘴。颗粒数量以及喷射速度在喷射锥中朝外越来越小，这样清洁就不均匀。当设置多个喷嘴时出现接触或者重叠区域，这也会导致不均匀的清洁。除了包括喷嘴外还包括用于收集砂子颗粒的容器、砂子颗粒的回收装置、收集容器、供电装置以及用于提供压力以将砂子颗粒重新输送给喷嘴的分配器的颗粒射束装置或者砂子射束装置都需要空间。此外通过粉碎颗粒还出现附加的粉尘。
本发明的任务是提供一种本文开头所述类型的装置。这种装置使得在整个浇铸辊长度上实现均匀的表面清洁成为可能，并且在该装置中尽可能地消除损害或者刻蚀浇铸辊表面的危险。
根据本发明，这个任务通过具有权利要求1所述特征的装置得以完成。
根据本发明的装置的其它优选方案是从属权利要求的主题。
在根据本发明的装置中，在各浇铸辊的圆周上设置有一个激光束单元或者设置有多个并排设置的、在浇铸辊长度上分布的激光束单元，借助于它们可在整个浇铸辊长度上给浇铸辊表面加载一个或者多个激光束，使得无空隙且均匀地清洁浇铸辊的表面成为可能，因为激光束具有很明显的界限，并且能彼此协调一致，使得不出现接合部位或者重叠部位。在浇铸辊表面上不出现划痕或者刻蚀。本装置可在整个浇铸运行期间在维修地点或者在外部车间使用。该装置结构紧凑且维修少。
下面借助于附图对本发明进行更加详细的说明。这些附图是：
图1具有两个浇铸辊的带材连铸机1的一部分，且每个浇铸辊各具有一个根据本发明的用于表面清洁浇铸辊的装置，
图2图1所示带材连铸机的透视图。
具体实施方式
在图1和图2中示出具有两个可绕水平轴线转动的浇铸辊2、3的带材连铸机1的一部分。它的转动方向用D2、D3表示，并且为了改变浇铸间隙，其中至少一个浇铸辊可以移动地调节。为了产生金属带4，在两个浇铸辊2、3和两个布置在浇铸辊2、3的端侧区域内的侧面密封机构5(参见图2，该图示出两个侧面密封机构5之一)之间，通过浇铸装置6从容器7中浇入液态金属，并且形成熔池8。所生产的金属带4通过在两个冷却的浇铸辊2、3之间的贯穿间隙9沿着图1中的箭头方向A导走。
在熔池8之上形成用于保护气体，例如氩气的腔室10。包围着该腔室10的上壳体部件11通过各一个与相应的浇铸辊2、3和相应的侧面密封机构5共同作用的密封系统12、13构成。借助于该密封系统，腔室10与带材连铸机1的其它的壳体内部件相分隔。
特别是从图1可以看出，给两个浇铸辊2、3各自设置有一个根据本发明的用于表面清洁的装置20。借助于该清洁装置，在浇铸辊表面2a或者3a再次和液态金属相接触之前，给对液态金属固化有影响的、冷却的且在转动的浇铸辊表面2a或3a连续地去除金属氧化物、熔渣或者其它的污物。
根据本发明，借助于设置在各浇铸辊2、3的圆周上的一个激光单元25(具有在相应浇铸辊的整个长度上给相应浇铸辊2、3加载的一个或多个激光束)或者借助于多个激光束单元25进行表面清洁。在具有多个激光束单元25的后一种方案中，如图2所示，这些激光单元并排地以一排或者多排进行布置，并且分布在相应的浇铸辊2、3的整个长度上。在此要注意的是，激光束完全和均匀地在整个长度上加载到浇铸辊表面2a、3a上。激光束单元25可以位置固定地与浇铸辊相距地设置，或者沿浇铸辊2、3的轴向方向可移动地设置。
激光束可以如此地相互协调，使得不出现接缝或者重叠部位。这些激光束作用极快，并且产生极高的局部温度，使得污物被蒸发或者崩毁。在浇铸辊表面2a、3a上不会出现划痕或得剥落，因为射束的极短时间和位置有限的影响起了很好的保护作用。因为与覆盖层相反，辊表面2a、3a不吸收激光束，而是反射激光束，于是清洁过程停止。
因此浇铸辊表面2a、3a和金属熔液之间的关系在整个浇铸周期期间没有由于清洁设备而受到损害，并且也没有影响浇铸带的质量。还延长了浇铸辊表面或者浇铸辊外壳的使用寿命。
为通过激光束单元25分离出的污物设置有吸除装置和过滤装置26。为了防止通过从液态钢中释放出的气体或者烟尘对浇铸辊表面的污损，这些气体和烟尘和引入的惰性气体一起从腔室10中排出。为了特别是在开始浇铸时使飞溅物避开浇铸辊，设置了飞溅防护机构44。
可能会自动地中断激光清洁或者氧化物的去除：当在浇铸辊表面上没有氧化物时，激光束被反射，并由此使对浇铸辊表面的作用得到调节，从而这不会对浇铸辊表面产生损害。
根据本发明的用于表面清洁相应浇铸辊2、3的装置20，除了激光束单元25外，还可以具有另外至少一个用于机械、化学、电流和/或热方式清洁浇铸辊表面2a、3a的附加的清洁单元。该清洁单元可以沿浇铸辊的转动方向D2、D3前置和/或后置于激光束单元25进行设置。
有利地沿浇铸辊2、3的转动方向D2、D3前置于激光束单元25设置有刮除器30、30’，用于刮除较大的污物，这些刮除器分布在相应浇铸辊2、3的整个长度上以及在同外围面相连接的端侧区域上。与其相连有在带4的背离侧与辊表面2a无接触地设置的刷子35，和其他设置在端侧的刷子35’以及包围着它们的吸除罩34、36，其中通过给吸除罩将由刷子35、35’刷下的脏物颗粒被吸除掉。也可附加地前置于激光束单元25设置有具有砂子吸除器和砂子再处理器32的砂子射束装置31(或者一列这种装置31，参见图2)。还可以在激光束单元25前设置附加的在附图上看不见的刷子或者清洁带。
有利地沿浇铸辊2、3的转动方向D2、D3后置于激光束单元25设置有在相应的浇铸辊2、3的整个长度上延伸的清洁刷45。使用该清洁刷可以完全去除掉可能的残留物。根据图1，该清洁刷45优选地设置在盖罩47内。从该盖罩内借助于吸除装置46将剩下的颗粒去掉。当然，这种清洁刷45可以比传统的清洁刷要柔软得多，并且可用更小的压紧力进行使用。故此这类清洁刷也具有更长的使用寿命，并且对浇铸辊表面2a、3a不造成损害。
刷子或者清洁带和激光束单元也可以共用一个盖罩，由此可以简化已分离的污物的排除和过滤。此外，例如在更换浇铸辊时，可以简单方式例如将整个清洁装置20作为整体倾翻。
为对已被清洁的浇铸辊表面2a、3a的状态、浇铸辊的位置、温度以及轮廓进行监控，为此设置有测量装置40。所述测量装置优选地包括多个并排或者错位地设置的、在浇铸辊长度上分布的传感器(特别是参见图2)。
根据本发明的用于表面清洁/更新浇铸辊的装置可在浇铸运行期间或者整个浇铸周期，在维修位置或者在外部的车间中应用。该装置结构紧凑且维修少。
颗粒射束器和/或激光束单元25，具有吸除器的最终清洁器、惰性气体供应器以及飞溅防护机构组成一个总系统。该系统保证浇铸辊表面的最佳清洁。
机械清洁装置也可构造成刮刀或者刮板。在用颗粒射束进行清洁时，可以使用有机的、陶瓷的、金属的颗粒、塑料颗粒或者干冰。也可对该表面进行修整、铣削或者研磨。
也可例如以酸洗，优选用一定的酸，或者以废碱液的形式使用化学的或者化学机械的方式进行清洁。此外也可以通过使用具有液态承载介质的超声波进行清洁。
也可以考虑热清洁。在此通过在辊表面上有针对性地加热使表面堆积物熔化或者烧掉，其中，熔化的堆积物被擦掉或者用其它办法去掉。
在运行期间或者在运行之外，也可将至少一个激光束单元25用于浇铸辊表面的更新，例如用于产生点蚀(凹痕或者纹理)。这种纹理也可通过其他工具产生，例如金刚钻、针、压缩空气冲针或者滚辊(Randrierwalze)。它也可以用已提到的具有陶瓷颗粒、塑料颗粒、金属颗粒等的颗粒射束产生。
所述清洁设备可单个使用，或者作为系统特别是在长的连续铸造中使用，用于清洁在线轧机辊。

Claims (14)

1.用于连续地表面清洁带材连铸机的可转动的浇铸辊(2、3)的装置，其特征在于，在各个浇铸辊(2、3)的圆周上设置一个激光束单元或者多个并排布置的、在浇铸辊长度上分布的激光束单元(25)，借助于这些激光束单元，可以在整个浇铸辊长度上给浇铸辊表面(2a、3a)加载一个或者多个激光束。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，激光束单元(25)位置固定地相距于浇铸辊设置，或者沿浇铸辊(2、3)的纵向方向可移动地设置。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在各浇铸辊(2、3)的圆周上设置有附加的清洁单元(30、31、35、45)，用于以机械、化学、电流和/或热方式来清洁浇铸辊表面，并且这些清洁单元沿各浇铸辊的旋转方向(D2、D3)前置和/或后置于激光束单元(25)进行设置。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，激光束单元(25)以及附加的清洁单元(30、31、35、45)设置有吸除装置和过滤装置(26、32、36、46)。
5.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，给激光束单元(25)和附加的清洁单元(30、31、35、45)配设有共用的盖罩。
6.按照权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，在端面和外围面上沿各浇铸辊(2、3)的旋转方向(D2、D3)前置于激光束单元(25)设置有用于去除较大污物的刮除器(30，30’)和/或刷子(35、35’)。
7.按照权利要求3至6中任一项所述的装置，其特征在于，沿各浇铸辊(2、3)的旋转方向(D2、D3)前置或后置于激光束单元(25)设置有粒子射束装置(31)。
8.按照权利要求3至7中任一项所述的装置，其特征在于，沿各浇铸辊(2、3)的旋转方向(D2、D3)后置于激光束单元(25)设置有至少一个带有吸除器的清洁刷(45)，用以去除可能的残留物。
9.按照权利要求3至8中任一项所述的装置，其特征在于，由激光束单元(25)产生的激光束可以被已清洁的浇铸辊表面(2a、3a)反射。
10.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，刮除器、无接触的刷子(35、35’)、粒子射束器和/或激光束单元(25)、具有吸除器的最终清洁器、惰性气体供应器、飞溅防护机构以及用于从腔室(10)中排除气体或者烟尘的气体或烟尘排放器形成总系统。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，也可在运行期间或者在运行之外使用所述至少一个激光束单元(25)用于更新浇铸辊表面，例如用于产生点蚀。
12.按照权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，这些用于清洁在线轧机辊的清洁设备可以单个地使用，或者作为系统特别是在长的连续铸造中使用。
13.按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，化学的或者化学机械的清洁是通过酸洗，优选用确定的酸，通过废碱液或者通过具有液态承载介质的超声波进行。
14.按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，热清洁可以通过在辊表面上有针对性地加热进行，借助于这种加热，可使辊表面上的脏物颗粒熔化或者烧掉。
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