CN103025456B - 用于带式铸造的熔体交付系统 - Google Patents

Abstract

一种用于熔融的金属的水平的带式铸造的熔体交付系统，带有出口元件，尤其带有喷嘴(9)，其特征在于，在出口元件的区域中布置有至少一个加热装置(21,22;28)以用于加热出口元件。

Description

用于带式铸造的熔体交付系统

技术领域

本发明涉及一种用于熔融的金属的水平的带式铸造(Bandgießen)的熔体交付系统(Schmelzenaufgabesystem)，其带有出口元件(Auslaufelement)、尤其带有用于熔融的金属的自由的溢出的铸造喷嘴，后面以“喷嘴”来称呼。

背景技术

例如在钢的情况下使用还被称为薄带钢连铸(Direct Strip Casting)和BCT(带式铸造技术)的金属的水平的带式铸造－例如利用结合离线轧制或者联机轧制的接近最终尺寸的铸造。变形或者轧制步骤在此不仅具有减少厚度的目的而且具有重新形成结晶结构的目的，即再结晶。这涉及一种带有针对生产用于钢合金的热轧宽带材(Warmbreitband)的方法。

在带式铸造时将液态的钢通过带有相应构造的喷嘴的供给系统交付到循环的、用水从下面冷却的输送带上。在水平的带式铸造时熔体添加通过熔体交付容器或者熔体交付系统来实现。在此，在熔体通过陶瓷的构件(例如带有自由的溢出口的喷嘴)到达到输送带上之前，熔体流过注入区域以及紧接着流过出口区域。输送带通过两个导辊(Umlenkrolle)来驱动和引导。施加到输送带上的熔体仍然在初级冷却的区域中完全固化。在固化之后带进入轧制机架中以用于联机轧制。在联机轧制和进一步的冷却过程之后将带卷绕起来。从文件DE 198 52 275 A1中已知这样的用于带式铸造的铸造方法。

已知要预热熔体交付系统以防止正在固化(erstarrend)的金属在出口元件(喷嘴)处凝固(anfrieren)。然而在该技术中不能阻止出口元件在预热过程结束之后不再足够地热并且出现待铸造的金属的凝固。这导致不均匀的熔体流和在铸造带轮廓中以及在铸造产品的表面处的缺陷。同样在铸造期间凝固物的脱落也导致在流动和表面质量方面的不稳定的状态。在熔体交付系统中的金属交付的区域中的很长的预热时间(即直到熔体进入之前不久的时间点)由于同样在金属交付的区域中通过惰性气体而进行的熔体的惰性化(Inertisierung)而不能实现。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的缺点并且尤其防止正在固化的金属在从出口元件(喷嘴)排出时凝固。

根据本发明该目的对于开头所述的类型的熔体交付系统由此来解决，即在出口元件的区域中布置有至少一个加热装置以用于加热出口元件。

根据本发明设置成主动加热出口元件也就是说尤其主动加热喷嘴。同样还可加热接近喷嘴的区域。

从从属权利要求中得出本发明的有利的改进方案。

本发明的一种实施方式特别合适，根据该实施方式出口元件本身装备有加热装置或者加热装置布置成邻近出口元件。

优选地，出口元件至少部分地由耐火的陶瓷来构造。

以有利的方式将加热装置构造为气体加热器和/或构造为电加热器。

有利地还可设置成，加热器布置或者集成在出口元件确切地说喷嘴的底部中、侧壁中、堰状部(Wehr)、坝状部(Damm)、溢出口中和/或罩盖中。

优选地，加热装置-尤其呈加热棒的形式-布置在底部和/或罩盖中的凹口或者凹槽中。

在另一有利的设计方案中，加热装置由陶瓷的构件围绕。该陶瓷的构件可使用不同的几何结构。

有利地，将加热棒构造为碳化物加热棒、尤其构造为碳化锂加热棒或者构造为碳化硅加热棒。

如果加热装置包括至少一个多孔燃烧器，那么可设置可在宽广的范围上无极且快速调节的加热器。该多孔燃烧器可利用液态的加热介质(但优选利用气体)来运行。在此在同时供给空气和可燃烧的流体时在陶瓷泡沫中产生燃烧反应。多孔燃烧器因此可大范围地完全或者部分地填充喷嘴下部件和/或喷嘴上部件。由于可利用多孔燃烧器实现的高的面功率密度，该多孔燃烧器可作为紧凑的燃烧器单元来运行。可无极调节的燃烧器功率允许精细配量地提供相应在过程中所需要的燃烧器热量，以便喷嘴表面匹配在相应的熔化过程中所需要的熔体参数。

在另一实施形式中，有利地使用了感应的加热器件，例如WS“感应器”Fa.RHI(WS“Inducer”Fa.RHI)。

带有感应的大约10kHz的中频的系统是特别有利的。线圈几何构造应该匹配待加热的陶瓷的构件，以保证快速且均匀的加热。此外陶瓷应具有足够的电的传导性，以便与所需要的功率密度一起产生短的优选大约10分钟的加热时间。

根据本发明的熔体交付系统有利地还设有用于在出口元件的区域中将惰性气体供给到待铸造的金属带的坯料(Strang)上的单元。

根据本发明允许集成不同的技术尤其如下的技术：

1.) 集成在陶瓷中的或者作为陶瓷的代替物的加热元件

2.) 如上所述的多孔燃烧，以及

3.) 感应，

以便加热出口元件尤其喷嘴。如果喷嘴构造为陶瓷元件，那么为了铸造钢熔体将力求大约1100°C的陶瓷温度。如果喷嘴罩盖或者喷嘴顶盖由被加热的构件来代替，那么将通过辐射引起的热量加热陶瓷。加热元件还可集成到喷嘴的罩盖中尤其集成到溢出口的区域中。

如果喷嘴底部由被加热的构件来代替，辐射同样加热陶瓷。仅仅必须采取用于输送带的合适的冷却措施，通过输送带将已铸造的金属带运走。同样加热元件可集成到喷嘴的底部中、尤其集成到喷嘴的溢出口的区域中、集成到喷嘴的坝状部、堰状部中或者集成到喷嘴的侧壁中。

总而言之，本发明优点还在于，浇铸过程更鲁棒以克服时间损失以及温度损失。在此还可在更长的时段上进行浇铸。

附图说明

下面在实施例中更详细地解释本发明。其中：

图1显示了用于带式铸造的设备的示意性的侧视图，

图2显示了在用于带式铸造的设备中的装备有加热元件的出口区域的截面图，以及

图3部分剖切地显示了在用于带式铸造的设备中的喷嘴的透视视图。

具体实施方式

用于铸造钢带或者由其它的金属制成的带的带式铸造设备1(图1)包括用于液态金属的供给系统，其带有熔炉2，在其中首先包含熔体3。

通过塞杆4允许熔炉2向下打开放出通道5。在此，塞杆4在闭合的状态中相对于密封环6来支承。

离开放出通道5熔体流到优选被同样加热或者隔绝的交付容器7中。熔体将通过在出口区域中尤其在喷嘴9中终止的排出通道8离开该交付容器7。

喷嘴9装备有坝状部10和堰状部11以引导熔体流。在喷嘴9的出口的区域中设置有气体喷嘴12，其逆着熔体的流动方向产生惰性气体流以分配熔体(优选还横向于铸造方向)和/或以防止正在固化的熔体的表面的锈蚀。

这在环状的输送带13上形成金属带14。输送带13通过导辊或者驱动滚轮15来运转。此外，输送带13由支承滚轮16和/或蜂窝状格栅(Wabengitter)来引导。在它们之间布置有喷洒嘴17，其将从池18中取出的冷却介质喷洒到输送带13的下侧上以固化金属带14。

优选地，在输送带13的两个带狭窄侧(此处未示出)处设置有与输送带13一起运转的成型的部段，其彼此搭接地或者密封地相互邻接地来布置，以防止硬化的金属的流出。部段的间距或者通过输送带13的宽度来预定或者可根据所希望的宽度来调整。

如喷嘴9一样构造的且因此设有相同的参考标号的喷嘴9(图2)在多个位置处装备有加热元件，以便通过在邻接到金属熔体处的表面为熔体提供恒定的环境温度。优选地，不仅在喷嘴上部件19中设置有加热装置而且在喷嘴下部件20中设置有加热装置。在喷嘴上部件19中在熔体的流动方向上相继布置有两个加热装置21,22。每个加热装置21,22包括支承在陶瓷管23中的加热棒24。同样在喷嘴11的前面的堰状部25中安装有加热棒26。该堰状部在此优选地在内部实施为陶瓷管。加热棒26可集成在陶瓷管中。堰状部25在出口侧控制熔体从喷嘴9的流出。

同样在喷嘴下部件20中在陶瓷管27中安放有加热棒28。加热棒24,26,28例如由碳化硅或者碳化锂制造。

在带有下部件31和上部件32的喷嘴30(图3)的另一实施形式中，作为欧姆式电阻加热器的加热棒33,34构造在上侧上并且横向于熔体的流动方向延伸，熔体通过坝状部35离开喷嘴。

喷嘴上部件19,32和喷嘴下部件20,31例如完全由耐火的陶瓷构建。在这种情况下耐火的陶瓷还可设有凹部，由陶瓷包封的加热元件引入到该凹部中，如加热棒33,34那样。

另一方面，根据待铸造的金属的熔化温度喷嘴上部件19,32和喷嘴下部件20,31还可由带有足够更高的熔化温度的金属构成。

因此如果待铸造的金属为锡、锌或铝或这些金属的合金，那么喷嘴上部件19,32和喷嘴下部件20,31还可全部或者部分地由钢构成，例如带有考虑到使用而匹配的特性尤其考虑到锈蚀性的不锈钢，其中，在这种情况下带有陶瓷包封部的加热棒还可引入到在喷嘴上部件和喷嘴下部件中的相应的凹部中。

在图2和图3中的箭头S表示熔体的流动方向。

参考标号列表

1 带式铸造设备

2 熔炉

3 熔体

4 塞杆

5 放出通道

6 密封环

7 交付容器

8 排出通道

9 喷嘴/出口元件

10 坝状部

11 堰状部

12 气体喷嘴

13 输送带

14 金属带

15 导辊或者驱动滚轮

16 支承滚轮

17 喷洒嘴

18 池

19 喷嘴上部件

20 喷嘴下部件

21 加热装置

22 加热装置

23 陶瓷管

24 加热棒

25 堰状部

26 加热棒

27 陶瓷管

28 加热棒

29 －

30 喷嘴

31 下部件

32 上部件

33 加热棒

34 加热棒

35 坝状部

S 针对熔体的流动方向的箭头

Claims (8)

1.一种熔体交付系统，用于熔融的金属(3)的水平的带式铸造，该熔体交付系统带有出口元件，其特征在于，

在所述出口元件的区域中布置有至少一个加热装置以用于加热所述出口元件，

所述至少一个加热装置横向于熔体的流动方向延伸，

所述加热装置布置成邻近所述出口元件或者布置或集成在所述出口元件中，并且所述加热装置包括至少一个多孔燃烧器，

在所述出口元件的区域中设置有气体喷嘴(12)，其逆着熔体的流动方向产生惰性气体流以分配熔体并且防止正在固化的熔体的表面的锈蚀。

2.根据权利要求1所述的熔体交付系统，其特征在于，所述出口元件至少部分地由耐火的陶瓷构造。

3.根据权利要求1所述的熔体交付系统，其特征在于，所述出口元件带有喷嘴(9,30)。

4.根据权利要求3所述的熔体交付系统，其特征在于，所述加热装置布置或集成在所述喷嘴的底部中、侧壁中、堰状部、坝状部、溢出口中和/或罩盖中。

5.根据权利要求4所述的熔体交付系统，其特征在于，所述加热装置布置在所述底部和/或所述罩盖中的凹口或者凹槽中。

6.根据权利要求5所述的熔体交付系统，其特征在于，所述加热装置呈加热棒的形式。

7.根据权利要求5所述的熔体交付系统，其特征在于，所述加热装置由陶瓷的构件(23,27)围绕。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的熔体交付系统，其特征在于，所述加热装置包括感应的加热器件。