CN101443144A - 用于浇铸的连铸坯导向的方法和连铸坯导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于浇铸的连铸坯导向的方法和连铸坯导向装置，尤其是一种用于在至少具有边棱(2，3)的形式下钢连铸坯导向和退火的方法和连铸坯导向的装置。与此同时至少一边棱(2，3)为了避免应力和/或者裂纹的形成通过能量的供给被加热。根据本发明规定，在连铸坯导向装置的区域中连铸坯(1)的边棱(2，3)通过多孔烧嘴区(6)的使用被加热。

Description

用于浇铸的连铸坯导向的方法和连铸坯导向装置

技术领域

本发明涉及一种用于浇铸的、尤其是铸钢的、在至少具有边棱的形式下的连铸坯支撑和导向的方法和连铸坯导向装置。为了避免在变形期间应力和/或者裂纹的形成至少连铸坯、例如板坯的边棱通过能量的供给被加热。

本发明尤其是涉及一种用于这样的连铸坯最佳的温度导入的方法和装置，该连铸坯的的横截面不是圆形的或者椭圆形的、而是矩形的或者多边形的。该形式即使在用冷却介质均匀加载时，由于在边棱上的两维散热同样比在连铸坯的宽边上冷却得更剧烈。通过不适合的或者不可调节的二次冷却这种影响还会被大大增强。此外包晶的和微合金的厚钢板尤其是倾向于在表面上形成靠近边棱的横向裂纹。这大部分起因于振荡波纹或者斑点，并且通过机械负荷(弯曲、矫直、辊子偏移、挤压)以及感应热应力促进了其发展。

背景技术

裂纹形成的问题向来主要是试图在连铸机之外解决。与此同时在反向弯曲期间连铸坯的边棱以不同的方式和方法通过能量的供给被加热；由此在轧制期间应力和裂纹的形成应该被防止。当要求直接供料或者供热料时，板坯常常必须在连铸坯导向装置之外借助于烧嘴被燎烤。

已知的通过烧嘴用敞开的火焰对边棱加热不能保证连铸坯的均匀加热。从火焰到边棱的传热受到多种外部因素的影响。此外通过在烧嘴中使用的能源的不完全燃烧则担忧会产生表面的附加的氧化。此外在能量输送中从能源到连铸坯上的辐射量不稳定并且相对较小。

在接近最终尺寸的浇铸时(薄板坯设备)为了使温度分配均匀常常在轧制阶段之前要规划非常长的带有电阻加热或者感应加热的直通式炉。与此有关的例子可以参阅下面现有技术的文献：

EP0183209A2涉及一种用于稍带长形的、带有平的横截面或者带有包括平的或者尖的部分的横截面的工件边棱加热的感应加热器。此外加热器或者工件在上述的纵向方向上可以相对地相互移动，并且感应加热器的平的线圈这样布置，以使为了加热的目的它至少在确定的长度上包围着工件的边棱。此外EP0183209A2涉及到当板坯由连铸机出来时，用于板坯边棱加热的一个或者多个感应加热器的应用，或者一种由热轧机出来的带钢或者钢板加热的一个或者多个感应加热器的应用。在这种情况下感应加热器用作将边棱加热到一温度，该温度接近相当于连铸坯剩下的区域的温度。

JP2001172721A涉及一种用于连铸坯温度补偿的方法和装置。该装置布置在连铸设备和热轧设备之间，并且包括一用于连铸坯边棱区域加热的感应炉以及一用于包括连铸坯侧面在内的表面加热的后置蓄热式炉。用所描述的装置在连铸坯生产时能量需求和制造成本被降低。

然而边棱的感应加热具有缺点，最高温度将直接到达材料的表面。与此同时产生已知的铸件氧化皮。

刚才所描述的已知的方法和装置首要的是用作在连铸坯导向装置之后连铸产品的边棱的主动加热，并且用作在轧制变形之前完全凝固产品的加热。因此不能防止在连铸坯导向装置中在弯曲或者矫直期间产生的边棱裂纹。

在连铸坯导向装置之内，在那里典型地也发生新浇铸的连铸坯的二次冷却，这已是众所周知的，由于那里获得的冷却水量被减少或者冷却水由该区域被引出，减少了在边棱区域中的二次冷却。但是该措施也不能完全防止在连铸坯导向装置区域中边棱裂纹形成的问题，并且此外它过分地依赖于各自浇铸的连铸坯的横截面形式。

发明内容

以此为出发点，本发明以该任务为依据，提供一种可选择的方法和一种可选择的连铸坯导向装置，该装置防止在连铸坯导向装置的区域中连铸坯边棱区域的过度冷却。

由于连铸坯的边棱在连铸坯导向装置的区域中通过多孔烧嘴的使用被加热，该任务关于本方法根据本发明获得解决。

那么根据本发明的关于本方法以及甚至本装置的解决办法的核心在于作为连铸坯的边棱有目的的加热的能源多孔烧嘴区的使用。

多孔烧嘴是一煤气喷灯的结构形式。在煤气喷灯中预混合的燃料空气混合物的燃烧反应在一多细孔的组织中，并且不在敞开的火焰下进行。结果是一无火焰、容量分析燃烧-一灼热的泡沫。因为工艺上放弃了自由的火焰，也就不再有传统的燃烧室，而是一反应器，该反应器由大量小的、用陶瓷泡沫或者其它组织填满的反应堆组成。

此外这样的多孔烧嘴或者确切的说多孔烧嘴区相对以前已知的解决办法显示出重要的优点，该优点可以综述如下：

使用的多孔烧嘴区使能源的非常好的可控制的和稳定的燃烧、能量到辐射能的非常高的转换率、均匀地和大面积地涌出的燃烧气体、关于引入的加热能的非常大的调节范围以及关于热量加载表面的几何形状的高柔性成为可能。通过多孔烧嘴区的有目的的边棱加热在边棱上的温度可以有目的的被提高，不会影响在连铸坯的其它区域中可能存在的二次冷却的其余的冷却效应。由此可以避免局部的过度冷却，在连铸坯横截面上的全部温度分布在连铸坯导向装置的区域中已经被均匀化，并且热应力被降低。在边棱区域中的应力被降到最小，防止了在边棱区域中的裂纹形成，连铸坯的质量被改善，以及浇铸速度和运行可靠性被提高。此外通过使用的多孔烧嘴区磨耗和/或者火焰损失可以被降到最小，并且后置炉子的长度可以被缩短；此外以这种方式例如在用于薄板坯生产的薄板坯连铸连轧方法时可以产生新的钢坯质量。

在本发明的优选的结构形式中鉴于本方法使用的多孔烧嘴区通过分区与连铸坯的走向和/或者浇铸的横截面轮廓相匹配；由此获得了根据本发明的方法的高柔性。即本发明可以在带有任意的连铸坯导向装置的连铸机中、那么例如在立式设备、卧式设备或者弧形设备中使用。

尤其是根据本发明的另一结构特征规定，多孔烧嘴区的功率在单独的区域中根据在连铸坯导向装置中弯曲点和矫直点的位置、连铸坯的横截面形式或者浇铸速度个别地适当地控制或者确切的说调节。

根据本发明的另一结构特征推荐，在两个相邻的边棱之间具有间距的形式时，该间距大于围绕着边棱的通过-在连铸坯横截面上看-两维冷却作用冷却的区域宽度的总和，每个边棱通过一单独的、在几何尺寸上与其相匹配的多孔烧嘴区加热。

根据本发明对此可选择的结构特征规定，在两个相邻的边棱之间具有间距的形式时，该间距小于围绕着边棱的通过两维冷却作用冷却的区域宽度的总和，处于并排的边棱通过一共同的、在几何尺寸上与其相匹配的多孔烧嘴区加热。

此外，上述的任务通过一使用的连铸坯导向装置获得解决。该解决办法的优点与上述关于使用方法的优点相一致。

重要的是，多孔烧嘴可以不依赖于在连铸坯导向装置中可能存在二次冷却被运行。即多孔烧嘴可以与二次冷却同步地被运行、但是也可以在关掉或者不存在二次冷却时被运行。

附图说明

本发明在附图中表示在多个实施例中。其中：

图1表示的是一在第一种结构形式下、带有沿着连铸坯窄边布置的多孔烧嘴区的、根据本发明的连铸坯导向装置的示意侧视图，

图2表示的是一在第二种结构形式下、带有沿着连铸坯窄边布置的多个多孔烧嘴区的、根据本发明的连铸坯导向装置的示意侧视图，

图3表示的是根据第一种实施例在边棱区域中带有分配的多孔烧嘴区的连铸坯的横剖面图；并且

图4表示的是根据第二种结构形式在边棱区域中带有分配的多孔烧嘴区的连铸坯的横剖面图。

具体实施方式

本发明下面以实施例的形式参照上述的附图详细说明。在所有附图中同样的技术特征以相同的附图标记表示。

图1表示了一种带有结晶器4和用于连铸材料、尤其是铸钢、下面也被称为连铸坯1的支撑、导向和退火的连铸坯导向装置11的连铸机。根据本发明的连铸坯1浇铸成至少具有边棱2、3的横截面形状；参见图3和图4。

根据图1在结晶器4的出口和矫直传动装置5的矫正点之间的连铸坯导向装置区域中、在连铸坯1窄边上的边棱2、3通过使用大面积多孔烧嘴区6被加热，尤其是参见图1和图2。那么根据本发明的解决办法的核心在于使用多孔烧嘴区6作为连铸坯的边棱2、3的有目的的加热能源；此外该多孔烧嘴区6相对已知的解决办法表现出重要的优点，如前面已经被详细说明的。

多孔烧嘴区6沿着连铸坯1和/或者浇铸的横截面轮廓走向、在不同的区7-1至7-8中、尤其是朝向连铸坯的窄边布置。图1表示了在区域7-1至7-5中带有5个不同的大面积矩形多孔烧嘴区6的第一实施例。第二实施例表示在图2中；那里被划分成六个区域7-1至7-6，其中最后的多孔烧嘴区7-6直接布置在矫直传动装置5之内在切点T之前。在图2中多孔烧嘴区围绕着连铸坯的窄边，并且就这方面来说与在连铸坯导向装置中它的走向相匹配。

关于多孔烧嘴区6的结构在横截面上看在附图的图3和图4中表示了不同布置的可能性。

此外在第一结构形式中，对此参见图3，在边棱2、3之间具有间距的形式时，该间距大于围绕着边棱2、3的通过在连铸坯导向装置中两维冷却作用冷却的区域Z1、Z2的两个宽度b1+b2，对于每个边棱2、3构成一单独的、在它的几何尺寸上与其相匹配的弯成直角的多孔烧嘴区6。

在一与此不同的结构形式中，参见图4，在边棱2、3之间具有间距的形式时，该间距小于围绕着边棱2、3的通过在连铸坯导向装置中两维冷却作用冷却的区域Z1＇、Z2＇的两个宽度b1＇、b2＇，对于并排的边棱2、3构成一共同的、在它的几何尺寸上与其相匹配的U形多孔烧嘴区6。在这种情况下两个区域Z1＇和Z2＇相互搭接。

此外在图3和图4所示的实施例中多孔烧嘴区6的支架元件和连铸坯导向装置的机架各自用附图标记9和附图标记10表示。

在连铸坯导向装置之内对连铸坯的两维冷却作用可以通过二次冷却或者简单的通过与环境空气的接触实现。

附图标记表

1     连铸坯

2     边棱(1的)

3     边棱(1的)

4     结晶器出口

5     最后的矫直点(1的)

6     多孔烧嘴区

7     不同的区域(15的)

9     支架元件(5的)

10    连铸坯导向装置机架

11    连铸坯导向装置

Claims (14)

1.在连铸坯由结晶器(4)出来之后、在连铸坯导向装置中用于浇铸的连铸坯(1)、尤其是钢连铸坯的支撑和导向的方法，其中连铸坯具有一带有至少边棱(2，3)的横截面的形式；其特征在于，连铸坯(1)的边棱(2，3)在连铸坯导向装置的区域中通过使用至少一多孔烧嘴区(6)被加热。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连铸坯(1)的边棱(2，3)通过多孔烧嘴区的加热优选的是沿着连铸坯导向装置的走向以分区方式进行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，烧嘴区(6)在不同的区(7-1至7-8)中沿着连铸坯导向装置走向根据连铸坯(1)的弯曲点和矫直点位置、连铸坯(1)的横截面形式、浇铸速度、连铸坯的材料质量和/或者材料特性可以被不同强度的控制，以便对边棱提供个别的温度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在两个相邻的边棱(2，3)之间-尤其是在连铸坯的窄边上-具有间距(a)的横截面形式时，该间距大于围绕着两个边棱(2，3)的通过在连铸坯导向装置中两维冷却作用冷却的区域(Z1，Z2)的宽度(b1+b2)的总和，每个边棱(2，3)通过一单独的多孔烧嘴区(6)被加热。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，多孔烧嘴区几何尺寸这样布置，以使每个边棱的冷却区优选的是完全被遮盖，并且在它的构成上优选的是与每个边棱的轮廓相匹配。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在两个相邻的边棱(2，3)之间-尤其是在连铸坯的窄边上-具有间距(a)的横截面形式时，该间距小于围绕着两个边棱(2，3)的通过在连铸坯导向装置中两维冷却作用冷却的区域(Z1′，Z2′)的宽度(b1′+b2′)的总和，两个相邻的边棱(2，3)通过一共同的多孔烧嘴区(6)被加热。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，共同的多孔烧嘴区(6)在它的构成上优选的是与两个相邻的边棱的轮廓相匹配。

8.根据前面的权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一多孔烧嘴区可不依赖于在连铸坯导向装置区域中可能存在二次冷却被运行。

9.在带有至少具有边棱(2，3)的横截面形状的连铸坯(1)从结晶器(4)出来之后、用于浇铸的连铸坯、尤其是钢连铸坯的支撑和导向的连铸坯导向装置，其特征在于，至少一多孔烧嘴区(6)，用于加热在连铸坯由结晶器(4)出来之后的连铸坯(1)的至少一边棱(2，3)。

10.根据权利要求9所述的连铸坯导向装置，其特征在于，在连铸坯窄边的区域中多个多孔烧嘴区布置在沿着连铸坯导向装置走向的不同的区(7-1至7-8)中。

11.根据权利要求10所述的连铸坯导向装置，其特征在于，多孔烧嘴区沿着连铸坯的输送方向布置在矫直传动装置(5)之前、之内和/或者之后。

12.根据前面的权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，多孔烧嘴区在它的几何尺寸结构上与浇铸的连铸坯的轮廓、尤其是它的窄边相匹配。

13.根据前面的权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，多孔烧嘴区在它的几何尺寸结构上与至少一它围绕的边棱的轮廓相匹配。

14.根据前面的权利要求9-13中任一项所述的装置，其特征在于二次冷却装置。

Images