CN1039370A - 生产比铸造状态更薄的板坯的连续浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生产比铸造状态更薄的板坯的连续铸造方法，在其过程中，局部凝固的铸坯被送入辊对之间，同时，单个辊轮可对于铸坯进行厚度调节。为了获得高成分的轧制组织，可以根据本发明，以驱动辊轮的转速施加影响作用，对此，就单个辊轮的转速进行测定并实行调节。

Description

本发明涉及一种根据权利要求1的构思进行的连续浇铸方法。

板坯是生产板材和带材的原材料。厚度大于100毫米的板坯将在连续铸造设备中生产，常发生偏析问题。西德专利DE-OS24    44    443可以解决这个问题;在连续铸造设备方面，在铸坯（strang）凝固线段以内尽可能在透凝以前不久，产生一个具有减缩率从0.1到2%的变形。

最近力求使连续浇铸的板坯的厚度尺寸愈来愈多地与欲生产的制成品相适应，为此就有类如接近最终尺寸铸造的概念;生产薄板坯或预制带（Vorbander）。在这时在连续浇铸设备中还生产薄板坯或生产具有厚度在40到50毫米之间的预制带，所生产的预制带或薄板坯显示一个铸造组织。在离开连续浇铸设备（输送辊）以后铸坯就切断。（abgelargt），而薄板坯的部分零件就引入一个均热炉，而且紧接着被轧制（参见钢和铁，1988年，第3期，99页）。

在这些方法中其缺点是机械技术的费用很高，而且在薄板坯的情况下有铸造组织。

本发明的任务是提供一种方法，用连续浇铸设备供应一个成分很高（≥80%）的轧制组织产品;它具有离开浇铸设备的厚度尺寸是能卷绕的（Coilfahig）。

本发明从生产比铸造状态减缩厚的板坯的连续浇铸方法出发，因此钢浇铸在连续铸锭的结晶器（或锭模）中，再由锭模拉出一个在截面中部分地凝固的铸坯。铸坯在辊对之间导引，某些辊对可以组合成扇形，对于铸坯的输送可以由某几个辊子来传动。辊子或扇形是可以对铸坯液压地调正的，辊子或某些辊子或辊子扇形既在凝固线段内，也在透凝的线段范围以内使铸坯产生形变，变形率或者可以通过调正装置的液压调正，或者受到辊子边的挡块所限制。

根据发明每个可调的传动辊都补装一个调节器，它检测辊子的转数和挤压力以及辊子传动机构的电流消耗，并按预定的理论值调节，此外每个调节器都与装在上面的调节器相连接，作为实际值它可以知道浇铸槽顶点的位置（凝固线段的未端），这个调节器就这样地调节了任何单个可调辊对以及锭坯速度，使浇铸槽顶点位于辊对中或在它的前面，辊对可以相对挡块调节它的距离，由此确定铸坯最终尺寸以及铸坯的脱模速度以及在透凝的范围内变形程度。铸槽顶点的位置可以由不同的转数，两个相邻辊对的传动机构的电流消耗以及铸坯的反作用力选取。因为在铸坯变形时，凝固段和透凝范围之间的线段速度也改变。铸坯反作用力可以由变形力-例如通过液压介质的压力测量或辊子轴辊上的测力计-以及所作的变形功（辊子的调正）之间的差别求得的。

另外在本发明的其余安排中，装在上面的调节器进一步由连续浇铸设备的机械数据得到关于钢水温度，质量，铸坯脱模速度的信息，并根据这时辊对上自由调节的每道压下量得到辊子状况信息。这些数据同样也被送入各个调节器的理论值中。根据发明的调节方法的优点是，铸坯变形的分布在凝固线段和透凝的范围内可自由调节;在铸坯的变形处理与质量相合适，发生变形的辊子的负荷较少以及在生产具有高度可见轧制组织的产品。与流行的制造方法相比较，通过它也可以使成品的机械性能得到改善。

在现有的安排方面，每个辊子的转数是这么久地提高或降低，直到全部传动的电流消除相等为止。装在上面的调节器完成此功能，它由每个传动的电动机电流之总和得出电流平均值。传动电动机电流与平均值之差异是通过每个调节器的转数理论值的修正来抵消的。

在调节的辊子碰到挡块的情况下，这表示辊子与板坯没有足够地接触，而辊子是在极限转数中运转，而没有参加辊子的输送。

为了要识别和辊子与板坯的脱离接触;也就是发生滑脱。根据本发明的其余安排，辊子转数可以依靠平均值来复核和修正。它是由三辊组组合的，传动的和直接串联的辊子的第一个辊和第三个辊的转数所组成的;因此中间辊的转数是与公差范围内的平均值相符合的，它并不大于第一辊和第三辊转数之差。

兹结合实施例和附图对本发明详细地叙述。

图1    表示连续浇铸设备的原理图

图2    表示根据本发明的调节装置

图3    表示变动的调节装置（权项5）

在下列的说明中是同样的部件具有同样的标号。

钢水浇铸在厚度大约60毫米的锭模1中（距锭模宽边之距离）辊子已装在锭模1的后面是预先考虑用来支持部分凝固的铸坯3的还稀薄的铸坯外壳。辊子已跟随一段（Abschnift），在这一段中辊子组合成一个扇形4。扇形4的任一个辊子5就被驱动。辊子5是每一个辊子或作为扇形而依靠液压缸6的帮助可以相对地调正。在铸坯由此而产生的变形的情况下，浇铸槽顶点是通过辊子转数的影响而保持在扇形4的范围以内。辊子导轨部分（扇形4）跟随一个段7，在这段内辊子8被驱动一而且相对未表示的挡块，而相互地调正为一定的尺寸，以便得到一个一定的铸坯厚度收缩。而且铸坯的一定的最终厚度也是可调的。通过变形在线股透凝的范围内，辊子转数随着每个辊对之间所作的每道压下量（Stihabnahme）而改变。因为辊子只分隔于最终尺寸大约20到15毫米，转数必须能在另一个范围内变化。每个辊子的转数是由每个辊子的传动机构的电流消耗，液压和辊子距离确定和调正的。为了要实施这个方法，就使用在第2图中所表示的调节回路。由锭模出来的铸坯3达到第1个辊对9，9′，辊子9是靠液压缸11调正的。辊子9装备一个调节器10，它检测液压介质的压力而与预定的理论值相比较，而铸坯3边上的辊子9的挤压力是按理论值相应地调正，从辊子9′求得转数，而且引入调节器10′，它与理论值相应地调节转数。通过辊子9的挤压力可以操纵铸坯3的变形。在第一个少量变形以后，铸坯3达到下一个辊对12，12′。这些辊对12，12′与辊对9，9′相应地支配了调正装置11和本身的调节器13，13′。在现有的情况下辊对9，9′和12，12′是在凝固段范围内，也在透凝点（浇铸槽顶点）14之前，所以辊子9，9′和12，12′都以相同的转数驱动。

在铸坯方向跟随着的辊对15，15′方面，变形是在铸坯3的透凝部分中发生，所作的变形功通过一个位移传感器（Weganfnehmer）16求得;而且引入调节器17。同样变形功也将通过液压缸11的挤压力来操纵。在铸坯3的透凝范围内产生的变形就使线段延伸;因此在下一对的辊对18，18′中可以觉察到铸坯速度的提高。利用辊对18，18′同时可以确定离开浇铸设备的铸坯3的最终厚度。最终厚度既可利用液压缸11和调节器19，也可以通过未表示的间隔块来实现;间隔块可以确定辊子18，18′相隔之距离。调节器19′安排辊对18，18′所必需的转数。全部调节器10，10′，13，13′17和19，19′都与装在上面的调节器20连接。在调节器20中掌握每个铸件的全部有关数据，如钢水分析，钢水温度以及浇铸速度，以及每个调节器所掌握的数据，如辊子挤压力，辊子转数和辊子传动机构的电流消耗，而且返回于某个调节器作为理论值。每个调节器所预定的理论值由此可以这样地改变;在每个辊子的负荷尽可能小的情况下，预定的铸坯最终厚度时尽可能使变形功发生均匀的分配;此外装在上面的调节器确定了转数，与变形程度，透凝范围的大小以及在凝固段范围内发生的变形有关。因此可根据最终厚度以及铸坯的原始尺寸，保持浇铸槽顶点在浇铸设备的一定范围以内。因此它也可能产生一个铸坯，它有很高比例的轧制组织。

此外所提供的调节也允许在同一个导向段内分配变形功;在导向段中辊子相对挡板是可以调正的，而且是通过铸坯的透凝范围延伸的。因此根据使用关系，铸坯的最终尺寸有可能是用第一个辊对得到的。在铸坯的脱模方向依次序的辊对根据与确定最终尺寸的辊对相适应的转速进行调节，而且也保持为常数。若由于铸坯变形阻力增大，例如通过下降的温度，变形功分配于更多辊对是必要的，所以以后辊对中的一个承担起“确定铸坯厚度”功能，所以在线股的方向，装在前面的辊对并不相对挡块，却是根据调节的状况自由隔开，装在前面或后面的辊子的转数也相应地产生。

附图3表示根据权利要求5的调节装置原理图，它的优点是避免传动辊在铸坯上滑脱。而辊子通过调节回路保持它预先考虑的用途。此外这系统能够测得辊子直径偏差以及实现自动地调正为新的额定转数。

三辊组的辊子n，n+1，n+2是各由电动机M驱动的，在此转数由转速表TD求得。

在预先考虑调节方案的情况下;一个辊子可以不与板坯相接触;它也有滑脱，但是辊子都在极限转数中运转。滑脱的辊子可以引起表面的损坏;另一方面重新又啮合的辊子短暂地使铸坯加速，以致使由锭模出来的铸坯发生裂纹，如果只考虑三个相邻辊子的转数，所以中间的辊子根据变形程度可以接受第一个或最后一个辊子的转数，这些转数（与板坯接触为先决条件），不可能比三辊组的最后一个辊更快些，也不比三辊组的第一辊更慢些。联锁的辊子就在电流极限中运转，而且因为故障而发生信号。滑脱的辊子也象在参加输送时一样，不由每个调节器识别出来;但如果中间辊的转数大于三辊组的最后一根辊子，它只可能是辊子与板坯失去接触;所以也就滑脱。

一个滑脱的辊子，它可以由转数比较而被识别出来，它也可以作为故障而发生信号，它可以通过调节器的啮合而导回三辊组的平均值转数;如果重又接触;那么重又参加输送。

辊子的调正或辊距的调正是通过液压缸发生的。必需的压力是压力调节的液压站产生的。最大的压力只是由浇铸设备的机械零件的强度来确定的。正如上面已经说过的一样，必须在每个液压缸上装一个行程测量装置，只有依靠行程测量装置的帮助才可以识别调整的咬死（Verklemmer）以及其他的故障。由路程调整通过伺服阀产生的，行程测量装置用作实际值的传感器。

对于传动调节还应该提到，每个传动辊通过一个作为转数调节器作用的调节器而被驱动的。对多个辊子安装了装在上面的调节器，在传统的连续浇铸设备方面具有这个任务;消除小的故障。对此平均值是由每个传动装置的电动机电流之总和产生的。每个辊子电动机电流与平均值之偏差可以作为理论值之修正值而输入。利用这个装置可以控制不同的辊子直径的影响以及其他故障的影响。必要的修正只是很微小的。

在薄板坯铸轧时，在具有透凝的晶核（铸轧）变形范围内修正调节器必须核算到一个显著大的修正范围。在某个过程中，从最后的修正值出发，可以重新核算。因为转数的修正，与单个电流对电流平均值的差值有关，可以是非常大的，电动机在运转的辊子滑脱时（不与铸坯接触）可以进入极限转数，所以这些滑脱的辊子可以通过监控来识别。

Claims (5)

1、一种生产比铸造状态更薄的板坯的连续浇铸方法，其中钢水浇铸在可通过的锭模中，而且在辊对之间引入一个在截面中部分地凝固的铸坯，依靠传动辊子脱模出来，而辊对的每个辊子是液压传动的，与铸坯变形作用相比较是可以调正的，其特征在于，传动辊的转数，电流消耗以及辊子的挤压力被检测并都引入一个调节器；确定每个传动辊转数的调节器是通过一个装在上面的调节器可以这样地调节，至少通过一个相对挡块可以调正的；确定铸坯厚度的，在使铸坯已经透凝的部分发生变形的辊对来确定铸坯之最终尺寸以及脱模速度，装在前面和/或装在后面的辊子在转数方面以及辊子的传动机构的电流消耗都根据相对碰撞挡块而调节的辊子所产生的铸坯变形而调节。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于装在上面的调节器是一个计算机，它由所掌握的钢水连续浇铸设备的测量值求得各个调节器的理论值，并依照使在产生变形的辊子负荷尽量少和辊子的挤压力也尽量小的要求预定调节值。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于从电流消耗，铸坯反作用力以及辊子距离的测量值可以求得浇铸槽顶点的位置（凝固线段的末端）;并且对可调辊子的压力进行调节，以使浇铸槽位于至少一对相对挡块可按预定距离调节的辊对之前。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于计算机由连续浇铸设备的测量值，如浇铸速度，钢水温度以及欲浇铸钢水的质量来制定各个调节器的预定理论值。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，辊子的转数根据平均值来复核和修正，此平均值是由组合的，传动的以及直接串联的辊子的三辊组中第一个辊和第三个辊子的转数所组成的，而且中间辊子的转数是与在公差范围以内的平均值相适应，公差不大于第一辊子和第二个辊子转速之差值。

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