CN102348520B - 用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴，特别是用于铸造钢带，该铸造喷嘴连接到一个供给通道上，所述铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空心块，空心块的出口区域仅位于一条收容流出熔体的冷却的连续带材上方很小距离处。在此设定，所述空心块至少一次沿铸造方向被分开并且在各部分的分离部位设置一个狭长的密封元件，其中在分离部位区域内留下的缝隙在其宽度上要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时闭合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴，特别是用于铸造钢带。在这种类型的连铸设备中，必须从构成铸造通道的喷嘴将液态的钢施加到一条冷却的连续带材上。
背景技术
从“Direct Strip Casting”（DSC）-an Option for the Production ofNew Steel Grades”-steel research74（2003），No.11/12第724–731页，已知一种这样的铸造喷嘴。
在这种已知的设置中，液态的钢从一个分配器经由一个水平放置的输入槽流到一个铸造喷嘴中，该铸造喷嘴在横截面上具有一个被耐火材料包围的矩形的通道。铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空心块。在铸造喷嘴的出口区域内，在盖元件上设置一个所谓的上坝而在底元件上设置一个所谓的下坝。两个坝按虹吸管意义共同作用，以便挡住在熔体中留下的残渣。
在DE19636697C1中公开了一种用于薄带材连铸设备的铸造喷嘴，具有一个后堤和一个前堤，后堤平放在一个沿传送方向可移动的用于薄带材的托架上，前堤沿传送方向相对托架界定铸造缝隙。按照一种优选的实施形式，在前堤和后堤之间构成多个沿薄带材宽度方向并排的用于熔体的流出口。
借此得到所述熔体在铸造缝隙宽度上的一种均匀的分布。流出口的形成应通过前后堤的相应的造型得以实现。进一步的细节在此不予给出。
因为经济上的原因，令人向往的是，铸造尽可能宽的钢带。然而在铸造宽度例如>300mm时，在铸造喷嘴的运行时会出现各种问题。
一方面这涉及到耐火材料的静态强度，特别是盖元件的静态强度，盖元件是一个在两个支柱上的托架。另一方面在连续运行时，导致下部结构的巨大的热膨胀，它们以不期望的方式改变铸造喷嘴的净横截面。还有，由耐火材料制造宽很多的铸造喷嘴导致成本以不尽合理的方式上涨。
发明内容
本发明的任务在于，利用证明是有效的设计为矩形空心块的铸造喷嘴，在合理的制造成本情况下也能控制铸造宽度>300mm。
上述任务根据本发明如此解决，即用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴、特别是用于铸造钢带的铸造喷嘴连接到一个供给通道上，所述铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空心块，空心块的出口区域仅位于一条收容流出熔体的冷却的连续带材上方很小距离处。按照本发明，空心块至少一次沿铸造方向被分开并且在各部分的分离部位设置一个狭长的密封元件，其中在分离部位区域内留下的缝隙在其宽度上的要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时闭合。
在铸造喷嘴运行时出现的挠曲被限制到各个较短的部分上并且由此是可控制的。
为了在分离部位进行密封，在各部分之间设置一个密封元件。优选这是一个由以Al2O3为基的耐火材料制成的毡垫，也以商标名“Pyrostop”而被公知。这种材料可以承受高达1600°C的温度。根据所使用的用于铸造喷嘴的耐火材料的热膨胀，密封元件的厚度应该为1-2mm。
在组装各个部分时在分离部位区域内留下的缝隙要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时由于热膨胀而闭合。
在铸造喷嘴具有多个部分的实施形式中的一个缺点是，在盖元件和底元件之间在相应的分离部位区域内设置支持腹板，因为这些支持腹板导致钢流分开。因此为了确保在出口区域内的合流，支持腹板的宽度要尽可能小而且优选不要超过10-20mm。
此外优选所述空心块在分离部位互相对接的底元件在横截面上横向于铸造方向具有互相对应的台阶状的凸肩。此外优选，在所述分离部位附近设置一个连接所述盖元件与所述底元件的支持腹板。此外优选，相应支持腹板朝向通道那面在沿铸造方向的横截面上构成为双锥形的。此外优选，所述空心块背着铸造方向具有一个夹紧区段，所述夹紧区段相比前区段横向于铸造方向的宽度和高度更小，其中不仅夹紧区段的盖元件的上面而且底元件的下面都具有一个背着铸造方向上升的斜面。此外优选，所述夹紧区段的盖元件的上面无凸肩地连接到铸造喷嘴的前区段的盖元件的上面上。此外优选，所述空心块具有两个分离部位，其中位于左和右两侧的部分构成为几乎镜像相同的，而中间部分的宽度与所期望的铸造宽度匹配。此外优选，所述空心块具有三个分离部位，其中位于左和右两侧的部分构成为几乎是镜像相同的，而两个中间的部分构成为相同的。
为了减轻各部分由于热膨胀横向于铸造方向的移动，相应的底元件在分离部位具有一个互相对应的台阶状的凸肩。
为了形锁合地连接铸造喷嘴与供给通道，背着铸造方向的部分构成为夹紧区段。相比前区段不仅宽度而且高度都更小。
此外，不仅夹紧区段的盖元件的上面而且底元件的下面都设有一个逆着铸造方向上升的斜面。优选的是，夹紧区段的盖元件的上面无凸肩地与前区段的盖元件的上面连接。
在大的铸造宽度情况下有利的是，不仅设置一个而是设置多个分离部位。针于这样的情况，建议一种模块组装方式。其特征在于具有设置在左侧和右侧的部分。
两个部分构成为几乎镜像相同的。所述限制“几乎”涉及台阶状的凸肩。设置在其间的部分可以根据所希望的铸造宽度而选择得相应更宽或更狭。
在设置两个中间部分情况下，出于成本原因而将两个部分设计成相同的。
铸造喷嘴的所建议的多部分性具有的优点是，各个部分具有必要的静态强度、可成本合算地进行制造并且能够针对不同铸造宽度实现一种模块组装方式。
附图说明
下面以一个实施例对本发明的铸造喷嘴进行详细说明。
其中：
图1一个具有两个部分的铸造喷嘴的背着铸造方向的视图，
图2图1的俯视图，
图3沿图1中A-A线的剖面图，
图4沿图1中B-B线的剖面图，
图5沿图1的铸造方向的视图，
图6一个具有四个部分的铸造喷嘴的背着铸造方向的视图，
具体实施方式
在图1和5中以两个视图、在图2中以一个俯视图和在图3与4中以两个剖面图描述了一个本发明的具有两个部分1.1、1.2的分开的铸造喷嘴。
每个部分1.1、1.2被设计为几乎镜像相同的，分别具有一个盖元件2.1、2.2、一个底元件3.1、3.2和一个侧元件4.1、4.2。在两个部分1.1、1.2之间的分离部位5设置一个1-2mm厚度的密封元件6。
为了在两个部分1.1、1.2横向于铸造方向13（见图3、图4）滑动时更好地导引，相应底元件3.1、3.2在分离部位5设有一个相应的台阶状的凸肩7.1、7.2。就几乎镜像相同来说，所述两个部分1.1、1.2的结构限制针对这些台阶状的凸肩7.1、7.2。
在组装两个部分1.1、1.2时在分离部位5留下的缝隙在其宽度上这样选择，以致它们在铸造喷嘴运行时由于热膨胀而闭合。
在这里示出的图1的视图中，可以看到相应设置在底元件3.1、3.2上的下坝8.1、8.2的前面。细节进一步描述在图3中。
为了能够在分离部位区域将相应的盖元件2.1、2.2支撑到底元件3.1、3.2上，分别设置一个支持腹板9.1、9.2。细节由图4中给出。
在图2的俯视图中可以看出，每个部分1.1、1.2分别具有一个前区段10.1、10.2和一个夹紧区段11.1、11.2。细节进一步在图3和图4中阐述。
图3是沿图1中A-A线的剖面图。在所述剖面图中，一方面可以看到在盖元件2.1和底元件3.1之间水平延伸的通道12.1，而另一方面可以看到设置在底元件3.1上的下坝8.1。图3在通道12.1中画出的开式箭头给出铸造方向13。
为了形锁合地连接铸造喷嘴与这里未示出的供给通道，相应部分1.1、1.2的背着铸造方向13的区段构成为夹紧区段11.1、11.2。为此，在夹紧区段11.1中，盖元件2.1的上面具有一个背着铸造方向13上升的斜面14.1。同样，底元件3.1的下面在夹紧区段11.1中也具有一个背着铸造方向上升的斜面15.1。两个斜面的上升角在≥5°的范围内。
图4是沿图1中B-B线的剖面图。在所述剖面图中可以看出，相应夹紧区段11.1、11.2的侧面16.1、16.2是构成为直的。图中还示出了相应支持腹板9.1、9.2的双锥形的结构。
一种这样的结构的优点是，在支持柱具有足够刚度的同时还得到熔体的一种适于流动的走向。
在图5示出的沿铸造方向的视图中可以看出，夹紧区段11.1、11.2不仅在高度上而且在宽度上分别小于前区段10.1、10.2。还可以看到下坝8.1、8.2的后面。与图1相比较，支持腹板9.1、9.2具有更高的高度，因为它们一直延伸到相应盖元件3.1、3.2的上面上。
图6以与图1相同的视图示出一个具有四个部分的铸造喷嘴，具有分别在边缘的一个部分1.1、1.2和两个中间的部分1.3、1.4。如图1提到的一样，在一种模块组装方式的意义上，两个外部的部分1.1、1.2被设计为几乎镜像相同的，而两个中间的部分1.3、1.4设计为相同的。这就能够实现，按照所期望的铸造宽度总是使用所述两个外部的部分1.1、1.2而放置或是一个或是两个中间的部分1.3、1.4且适当地选择所述中间的部分的宽度。
附图标记一览表
| 标号 | 名称 |
| 1.1、1.2、1.3、1.4 | 铸造喷嘴的部分 |
| 2.1、2.2、2.3、2.4 | 盖元件 |
| 3.1、3.2、3.3、3.4 | 底元件 |
| 4.1、4.2 | 侧元件 |
| 5 | 分离部位 |
| 6 | 密封元件 |
| 7.1、7.2 | 台阶状的凸肩 |
| 8.1、8.2 | 下坝 |
| 9.1、9.2 | 支持腹板 |
| 10.1、10.2、10.3、10.4 | 前区段 |
| 11.1、11.2、11.3、11.4 | 夹紧区段 |
| 12.1、12.2 | 通道 |
| 13 | 铸造方向 |
| 14.1 | 上面斜面 |
| 15.1 | 下面斜面 |
| 16.1、16.2 | 侧面夹紧区段 |
Claims (10)
1.用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴，该铸造喷嘴连接到一个供给通道上，所述铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空心块，空心块的出口区域仅位于一条收容流出熔体的冷却的连续带材上方很小距离处，其特征在于：所述空心块至少一次沿铸造方向被分开并且在各部分（1.1-1.4）的分离部位（5）设置一个狭长的密封元件（6），其中在分离部位区域内留下的缝隙在其宽度上要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时闭合。
2.按照权利要求1所述的铸造喷嘴，其特征在于：所述密封元件（6）是一个由以Al2O3为基的耐火材料制成的毡垫，其厚度为1-2mm。
3.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：每个所述部分分别具有一个盖元件、一个底元件和一个侧元件，所述空心块在分离部位（5）互相对接的底元件（3.1-3.4）在横截面上横向于铸造方向具有互相对应的台阶状的凸肩（7.1、7.2）。
4.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：每个所述部分分别具有一个盖元件、一个底元件和一个侧元件，在所述分离部位（5）附近设置一个连接所述盖元件（2.1-2.4）与所述底元件（3.1-3.4）的支持腹板（9.1、9.2）。
5.按照权利要求4所述的铸造喷嘴，其特征在于：相应支持腹板（9.1、9.2）的朝向通道（12.1-12.4）的那面在沿铸造方向（13）的横截面上构成为双锥形的。
6.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：每个所述部分分别具有一个盖元件、一个底元件和一个侧元件，所述空心块背着铸造方向（13）具有一个夹紧区段（11.1-11.4），所述夹紧区段相比前区段（10.1-10.4）横向于铸造方向的宽度和高度更小，其中不仅夹紧区段（11.1）的盖元件（2.1）的上面而且底元件（3.1）的下面都具有一个背着铸造方向（13）上升的斜面（14.1、15.1）。
7.按照权利要求6所述的铸造喷嘴，其特征在于：所述夹紧区段（11.1）的盖元件（2.1）的上面无凸肩地连接到铸造喷嘴的前区段（10.1）的盖元件（2.1）的上面上。
8.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：所述空心块具有两个分离部位（5），其中位于左和右两侧的部分（1.2、1.3）构成为镜像相同的，而中间部分（1.4）的宽度与所期望的铸造宽度匹配。
9.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：所述空心块具有三个分离部位（5），其中位于左和右两侧的部分（1.1、1.2）构成为是镜像相同的，而两个中间的部分（1.3、1.4）构成为相同的。
10.按照权利要求1或2所述的铸造喷嘴，其特征在于：铸造喷嘴用于铸造钢带。
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