CN107000042A - 用于带式铸造金属制品的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于带式铸造金属制品(2、3)的装置(1),其具有至少一个带传送机构(5)和两个侧向限定机构(11、12),在带传送机构的循环带(6)上可施加熔融金属(17),在该装置中带传送机构(5)和两个侧向限定机构(11、12)构成用于在其中凝固的熔融金属(17)的凝固腔(22),并且在其中两个侧向限定机构(11、12)分别包括多个相互配合作用的壁元件(20),其分别具有朝向凝固腔(22)的侧壁(24、24A),其中该朝向凝固腔(22)的侧壁(24、24A)处设置有由铜或铜合金制成的壁部(25),其包括与熔融金属(17)相互作用的表面(30),并且其中与熔融金属(17)相互作用的表面(30)至少局部改性。

Description

用于带式铸造金属制品的装置
技术领域
本发明涉及用于带式铸造金属制品的装置,其具有至少一个带传送机构和两个侧向限定机构,在带传送机构的循环带上可施加熔融金属,在该装置中带传送机构和两个侧向限定机构构成用于在其中凝固的熔融金属的凝固腔,并且在其中两个侧向限定机构分别包括多个彼此共同作用的壁元件,其分别具有朝向凝固腔的侧壁,其中在该朝向凝固腔的侧壁处设置有由铜或铜合金制成的壁部,其包括与熔融金属(17)相互作用的表面(30)。
背景技术
这种带式铸造装置由现有技术已知。然而已知的带式铸造装置通常所具有的缺点是,其部件受到较大的磨损,使得必须频繁地更换整个组件。由此尤其是产生较高的运行成本。
例如由EP 2 689 870 A2已知一种具有回转的铸型的用于带式铸造的装置,在其中铸型包括至少一个具有板链的循环的模具,该板链由各个相互铰接的板构成。这些板由铜制的部分确定的模壳和钢制支架组成,其中通过材料铜实现了良好的导热以加强铸带的冷却。
在DE 198 52 275 C2中公开了一种用于带式铸造的设备,其尤其是具有水平循环的运输带以及连续铸模的用于成型带材窄侧的铸模部分,在其中铸模部分随着运输带回转。这些铸模部分由彼此接合以相对于固化的熔体密封的各个区段组成。
此外在WO 97/06906 A1中说明了连铸机,其特征在于由导热材料(例如铜)制成的马达驱动的水平延伸且冷却的环形带。该环形带具有侧向挡板元件,其随着环形带运动,然而也可静止。借助于侧向挡板元件可在侧向引导浇铸到环形带上的液态金属,特别是直到其凝固。挡板元件可横向运动,从而可调节不同的带宽。
在JP 57118843 A中说明了具有旋转铸造环和连续金属带的旋转铸模,其包括冷成型的铜侧板和底板,铜侧板和底板借助于电子束法彼此焊接,以使得在焊接期间尽可能小地变形。
由DE 24 11 448 A1已知带式铸造机,在其中铸带受到两个彼此对置的金属铸带的限制。铸带在其面向浇铸物的侧面处具有热绝缘层,其中在该热绝缘层上设置有至少一个耐磨的金属涂层,该金属涂层具有比待浇铸的金属更高的熔点。
此外在EP 1 340 564 B1中说明了可时效硬化的铜合金,其对于铸模且特别是对于带式铸造设备的侧挡板具有改善的材料特性。就此而言该铜合金非常适合作为制造所有用于提供带式铸造设备侧挡板的模具块的材料,其在铸造过程中承受典型的交变温度应力。
发明内容
本发明所基于的目的是,进一步改进这种类型的带式铸造装置。
本发明的目的通过用于带式铸造金属制品的装置实现,其具有至少一个带传送机构和两个侧向限定机构,在带传送机构的循环带上可施加熔融金属,在该装置中带传送机构和两个侧向限定机构构成用于在其中凝固的熔融金属的凝固腔,并且在其中两个侧向限定机构分别包括多个彼此共同作用的壁元件,壁元件分别具有朝向凝固腔的侧壁,其中在该朝向凝固腔的侧壁处设置有由铜或铜合金制成的壁部,其包括与熔融金属相互作用的表面,并且其中该与熔融金属相互作用的表面至少局部改性。
该与熔融金属相互作用的壁部可与限定凝固腔的壁元件构造为一体,例如通过以铜或铜合金构成的共同块元件制造壁元件和壁部。
作为替代,也可在壁元件处固定构造为另一构件的壁部。则该壁部在此由壁元件承载,其中壁部同样由铜或铜合金制造。
在任何情况下关于改性的表面或关于壁部所述的特征均适用于两个实施方式。
本发明的装置优选为带式铸造装置,借助于该带式铸造装置可连续铸造金属。例如该带式铸造装置为哈兹莱特(Hazelett)带式铸造设备的组成部分。
在本发明的意义上“金属制品”的概念包括特别是借助于带式铸造工艺可通过铸造技术制造的所有产品。例如这种金属制品包括各种板坯,即薄板、中等板或厚板等。熔融金属特别是可为液态钢。
在此术语“壁元件”描述挡板元件,借助于挡板元件在循环带的侧向限定凝固腔,其中该壁元件优选随着带一起移动。例如壁元件可相对于循环带以相同速度或以相对速度移动。优选多个壁元件彼此铰接,以构成侧向限定机构。
通过使与凝固的熔融金属接触的壁部具有至少局部改性的表面,可达到与熔融金属相互作用的多种效应。由此可实现的主要优点在于更经济地运行本发明的带式铸造装置。
在本发明的意义上“至少局部改性的表面”的概念描述了朝向凝固腔或熔融金属的表面,其包括至少一个以如下方式构造的表面区域,即该表面区域具有与壁部或者说至少局部改性表面的其余表面区域不同的特性。
应理解的是,这种朝向熔融金属的改性的表面可多样化实现。
凝固腔在任何情况下均受到至少局部改性的表面的限定。由此该至少局部改性的表面以如下方式设置在壁部或相应的壁元件处,即该至少局部改性的表面与熔融金属接触,也就是说与熔融金属处于相互作用。
就此而言有利的是壁元件的朝向熔融金属的侧壁或表面相对于其他侧壁或表面相应设置的精加工,因为由此可有针对性地加强受到熔融金属高负载的壁元件。
因此优选的实施变型方案还规定,与熔融金属相互作用的表面具有相对于壁元件的至少另一侧壁至少局部改性的表面。由此壁元件利用至少局部改性的表面可特别有利地与熔融金属相互作用,借此特别是本发明的壁元件与迄今已知的挡板元件得以区别。
例如特别有利的是,与熔融金属相互作用的表面具有至少局部降低机械磨损和热磨损的表面。壁元件的与凝固的熔融金属接触的壁部的之前的表面由铜或铜合金制成,从而包含在熔融金属中的热能可有利地通过该壁部或壁元件散发。然而由此表面或壁部相对易受磨损,从而必须反复频繁地更换形成壁部的壁元件。
如果侧面限定凝固腔的或者说与凝固的熔融金属有效接触的壁部具有本发明的改性表面的特征,则可显著延长壁元件的使用寿命。
作为附加或替代有利的是,与熔融金属相互作用的表面具有至少局部改变的表面结构。这种改变的表面结构例如可通过改性表面的设计为不同的粗糙度等形成。根据如何选择粗糙度,壁部可更强烈地与熔融金属相互作用,由此例如可改善由熔融金属向壁元件的热传递。
应理解的是,一方面壁部的与凝固的熔融金属有效接触的整个表面可相应地改性。也就是说,在本发明的意义上朝向熔融金属的壁部可以其整个相关表面改性。
而另一方面该表面也可仅局部相应地改性,以可实现例如不同特性的结合或者在局部更有针对性地使用特殊的表面特性。
就此而言另一有利的实施变型方案规定,与熔融金属相互作用的表面具有至少两个彼此不同的表面区域,其中这两个彼此不同的表面区域具有不同的特性。例如相关壁部的受到较小机械负载的表面区域仅具有由铜或铜合金构成的表面,而相关壁部的受到较强机械应力的表面区域在其硬度上得到优化。
由此与熔融金属相互作用的壁部的至少局部改性的表面可具有其他的物理或触觉特性。
应理解的是,在本发明的意义上至少局部改性的表面可多样化地在壁元件处产生。
优选设置多个固定而可更换地布置在壁部处的表面元件,使得该壁部在多个部位或表面区域处相应地改性。
为了可使壁部在不同的部位设置有朝向熔融金属的、至少局部改性的表面而无须同样完全地设置改性的表面,有利的是,与熔融金属相互作用的壁部包括多个彼此间隔布置的且具有改性表面的表面区域。
特别适用的是,与熔融金属相互作用的壁部具有一个或多个可更换的棱边元件和/或角部元件,其相对于壁部的其他表面区域具有改性的表面。特别是在棱边和角部处壁部受到特别大的机械负载,从而在此特别是期望有较硬的表面,以便可由此显著降低易磨损性。
由此例如利用优化的、即较硬的材料可在结构上简单地加强可移动的侧向限定机构的特别脆弱的区域,其优选还实施为可快速更换。
还有利的是,至少局部改性的表面包括固定布置在与熔融金属相互作用的壁部处但可更换的表面元件。
由此可将壁元件在相关区域中也装配可更换的具有本发明的改性表面的元件。
与此相关的元件或者说表面元件可作为板等固定在壁元件的为此设置的紧固部位处,其中该表面元件构成壁部的在本发明意义上的改性表面。
例如为此将表面元件拧紧到壁元件处。
就此而言本发明的特征还在于可更换的磨损区域。
在任何情况下均有利的是,该至少局部改性的表面持久地设置在壁部处。即使表面元件是可更换的,本发明的至少局部改性的表面也可在其磨损且必须更换之前承受沿凝固区段的不只一次循环,而是多次这种循环。
由此与熔融金属相互作用的壁部不同于壁元件的其他侧壁且特别是不同于例如暂时喷洒有冷却介质的表面。
就此而言至少局部改性的表面在本发明的意义上持久地设置在壁部处。
作为附加或替代可适用的是,至少局部改性的表面包括不可分离的涂层。由此本发明完全显著地不同于仅暂时施加冷却剂、接触剂和/或润滑剂的壁元件,因为本发明为永久涂层,借助于该永久涂层本发明的壁部至少局部被精加工。惯常的冷却剂、接触剂和/或润滑剂必须例如在每次循环之后重新喷洒在壁元件上,以有效地施加在壁元件上。
在此无关紧要的是,不可分离的涂层是哪种形式且是借助于什么方法涂覆的。
为了可在侧向限定机构上的至少两个安装位置使用本发明的壁元件,有利的是,壁元件的另一侧壁包括与熔融金属相互作用的壁部,该壁部具有至少局部改性的表面。
借助于本发明可通过特别简单的结构措施特别是实现了提高尤其可移动壁元件的使用寿命并且由此可实现降低在带式铸造装置处移动的侧向限定部的磨损。
此外可以非常低的结构设计复杂性显著改善所铸造的金属制品的铸造质量。
附图说明
本发明的其他特征、效果和优点借助于附图和以下说明予以阐述,在其中示例性地示出并说明了用于以熔融金属带式铸造金属制品的装置,其在与熔融金属相互作用的壁部处具有至少局部改性的表面。在附图中:
图1示意性地示出了用于以熔融金属带式铸造金属制品的装置的俯视图,该装置具有循环的带和循环的壁元件,壁元件在与熔融金属相互作用的壁部处包括朝向熔融金属的、至少局部改性的表面;
图2示意性地示出了具有与熔融金属相互作用的壁部的第一壁元件,该壁部包括至少在壁元件的角部区域中改性的表面,该表面与熔融金属相互作用;并且
图3示意性地示出了具有与熔融金属相互作用的壁部的替代性的另一壁元件,壁部包括与熔融金属相互作用的完全改性的表面。
具体实施方式
在图1中示意性示出的用于带式铸造金属制品2(如在本实施例中为铸带3)的带式铸造装置1为在此未进一步示出的带式铸造设备4的一部分,该带式铸造设备例如还包括连接在带式铸造装置1后面的轧制装置(未示出)等。
带式铸造装置1主要具有带有循环带6的带传送机构5,带围绕两个分别由马达7驱动的导向辊8和9连续循环地运转,使得上回行段10沿输送方向11运行。
此外带式铸造装置1具有两个侧向限定机构12和13,其设置在循环带6的侧面。
借助于带传送机构5和两个侧向限定机构12和13形成基本上水平延伸的凝固区段15,沿着该凝固区段通过凝固区段15的进给系统16进给的熔融金属变冷却并且在此凝固成金属制品2。
为了在两侧侧向地引导浇注到循环带6上的熔融金属17,使得在熔融金属17相应地凝固之前位于带6上的熔融金属17不会向侧面18和19流走,两个侧向限定机构12和13分别具有多个彼此铰接地共同作用的壁元件20(仅示例性标出),这些壁元件在本实施例中分别由合金铜块21(仅示例性标出)制成。
本发明的壁元件20为随着循环带6移动的壁元件20或相应跟着一起移动的挡板元件(未独立标出),挡板元件至少沿着凝固区段15平行于循环带6移动。
就此而言借助于多个彼此铰接地共同作用的壁元件20在循环带6的两侧分别形成可移动的挡板。
也就是说,借助于循环带6和多个彼此铰接地相互作用的壁元件20沿着基本上水平延伸的凝固区段15形成凝固腔22,熔融金属17被浇注到该凝固腔中,以凝固成金属制品2。
在此各个壁元件20与循环带6共同作用,使得熔融金属17不可或仅可微小地向侧面18或19偏移。
更确切地说,凝固腔22通过朝向熔融金属17的带上侧23和壁元件20的朝向熔融金属17的多个侧壁24(仅示例性标出)被限定。
通常在此仅在侧壁24或壁元件20的高度(特别是参见图2)上的壁部与熔融金属17直接接触,其中在本实施例中壁部与构成自身的壁元件20的合金铜块21构造为一体。由此可通过两个侧向限定机构12和13特别有效地散发掉包含在熔融金属17中的热能。
在壁元件20的壁部25上方设置有用于保持各个壁元件20的保持机构27的镶边26(特别是参见图2),其不是与熔融金属17有效接触的壁部25的组成部分。
而壁元件20的自身的壁部25从镶边26下方开始,从而壁部25的特征主要在于光滑的铜表面28(也可参见图2)。
根据本发明所述带式铸造装置1的特征在于,与熔融金属17相互作用的壁部具有至少局部改性的表面30(仅示例性标出),该表面朝向凝固腔22,即与熔融金属17相互作用地接触。
也就是说,朝向凝固腔22的、至少局部改性的表面30设计得明显不同于相应壁元件20的其余侧壁(未标出)或者说壁元件的其余表面,其中在本实施例中至少局部改性的表面30构造成可降低热磨损和机械磨损。
如根据图2的图示可明显看出,朝向凝固腔22的侧壁24具有至少两个彼此不同的表面区域31和32,其中这两个彼此不同的表面区域31和32具有不同的特性。
第一表面区域31为光滑的铜表面28,即为在本实施例中直接通过壁元件20的合金铜块21实现的相对较光滑的表面结构33。
相对于较软的光滑铜表面28,另一表面区域32(仅示例性标出)为较硬的表面结构34(仅示例性标出),该表面结构由四个彼此间隔开的、可更换的表面元件35、36、37和38提供或构造在与熔融金属17相互作用的壁部25处。表面元件35、36、37和38朝向凝固腔22或者说熔融金属17。
表面元件35、36、37和38虽然可更换地布置在与熔融金属17相互作用的壁部25处,但其中由此相应至少局部改性的表面30在本发明的意义上持久地设置在壁部25处。
在此四个彼此间隔开的、可更换的表面元件35、36、37和38设置在壁部25的四个角部39(仅示例性标出)中,从而这四个特别强烈地受到熔融金属17的负载的角部39有非常好的承载能力且被很好地保护。
由此这四个彼此间隔开的、可更换的表面元件35、36、37和38同样为可更换的且朝向凝固腔22的第一棱边元件或角部元件40(同样仅示例性标出),其相对于壁部25的表面区域31具有改性的表面30。
在此棱边元件或角部元件40构造成使得由四个彼此间隔开的、可更换的表面元件35、36、37和38形成的另一表面区域32以其在壁部25的长边42处的短侧41和其在壁部25的短边44处的长侧43构成。
在此长边42以及短侧41设置成基本上水平延伸,而短边44以及长侧43定向成基本上竖直延伸。
在任何情况下四个彼此间隔开的、可更换的表面元件35、36、37和38以其相应的纵向延伸在竖直方向上延伸,从而壁部25的长边42以多个宽部被加强。
作为附加或替代,根据图3所示,朝向凝固腔22的替代性的侧壁24A完全地设置有不可分离的永久涂层51,其中整个侧壁24A相对于光滑的铜表面28例如持久地具有增大的粗糙度。
对此替代性的侧壁24A大面积地涂覆有相应设计的不可分离的永久涂层51,从而与熔融金属17相互作用的壁部25具有另一改变的表面结构52。
由此与熔融金属17相互作用的壁部25具有替代性的侧壁24A,该侧壁具有特别是与光滑的铜表面28(参见图2)不同的表面区域53。
在这里须明确指出,前文所述的或在权利要求和/或附图中说明的解决方案的特征同样也可组合使用,以可相应附加地实施或实现所述特征、效果和优点。
应理解的是,前文所述的实施例仅为本发明的第一设计方案。就此而言本发明的设计方案并不局限于该实施例。
只要在申请文件中公开的所有特征单独地或以组合的形式相对于现有技术具有新颖性,则均对本发明是重要的。
附图标记
1 带式铸造装置
2 金属制品
3 铸带
4 带式铸造设备
5 带传送机构
6 循环带
7 马达
8 前导向辊
9 后导向辊
10 上回行段
11 输送方向
12 第一侧向限定机构
13 第二侧向限定机构
15 水平凝固区段
16 进给系统
17 熔融金属
18 左侧
19 右侧
20 壁元件
21 铜块
22 凝固腔
23 带上侧
24 侧壁
24A 替代性的侧壁
25 壁部
26 镶边
27 保持机构
28 光滑的铜表面
30 局部改性的表面
31 第一表面结构
32 另一表面结构
33 光滑的表面结构
34 较硬的表面结构
35 第一可更换表面元件
36 第二可更换表面元件
37 第三可更换表面元件
38 第四可更换表面元件
39 角部
40 可更换的棱边元件或角部元件
41 短侧
42 长边
43 长侧
44 短边
51 不可分离的永久涂层
52 其他表面结构
53 不同的表面区域

Claims (11)

1.用于带式铸造金属制品(2、3)的装置(1),该装置具有至少一个带传送机构(5)和两个侧向限定机构(11、12),在所述带传送机构的循环带(6)上能施加熔融金属(17),在该装置中所述带传送机构(5)和所述两个侧向限定机构(11、12)构成用于在其中凝固的熔融金属(17)的凝固腔(22),并且在该装置中所述两个侧向限定机构(11、12)分别包括多个彼此共同作用的壁元件(20),该壁元件分别具有朝向所述凝固腔(22)的侧壁(24、24A),其中在该朝向所述凝固腔(22)的侧壁(24、24A)处设置有由铜或铜合金制成的壁部(25),该壁部包括与所述熔融金属(17)相互作用的表面(30),其特征在于,所述与熔融金属(17)相互作用的表面(30)至少局部改性。
2.根据权利要求1所述的装置(1),其特征在于,所述与熔融金属(17)相互作用的表面(30)具有相对于所述壁元件(20)的至少另一侧壁至少局部改性的表面(30)。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1),其特征在于,所述与熔融金属(17)相互作用的表面(30)具有至少局部降低机械磨损和热磨损的表面(30)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述与熔融金属(17)相互作用的表面(30)具有至少局部改变的表面结构(33、41、42)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述与熔融金属(17)相互作用的表面(30)具有至少两个彼此不同的表面区域(31、32、43),其中这两个彼此不同的表面区域(31、32、43)具有不同的特性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(1),其特征在于,与熔融金属(17)相互作用的壁部(25)包括多个彼此间隔布置的且具有改性表面(30)的表面区域(32)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(1),其特征在于,与熔融金属(17)相互作用的壁部(25)具有一个或多个能更换的棱边元件和/或角部元件(38),该棱边元件和/或角部元件相对于所述壁部(25)的其他表面区域(31)具有改性的表面(30)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(1),其特征在于,至少局部改性的表面(30)包括固定布置在与所述熔融金属(17)相互作用的壁部(25)处的但能更换的表面元件(33、34、35、36)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置(1),其特征在于,至少局部改性的表面(30)持久地设置在所述壁部(25)处。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(1),其特征在于,至少局部改性的表面(30)包括不能分离的涂层(51)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述壁元件(20)的另一侧壁(24)包括与所述熔融金属(17)相互作用的壁部(25),该壁部具有至少局部改性的表面(30)。
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