CN1071605C - 薄钢板连铸机的侧壁 - Google Patents

Abstract

薄钢板连续浇铸机的侧面，这个连续浇铸机由一个在其上安装两个相对向转的轧辊(2)的框架和两个被安放在轧辊(2)端点的每一端上的侧面(10)以及一些用接触压力把那些侧面敷贴在轧辊的端部上的装置构成。轧辊与侧面相配合以便限定在其里面盛有一定量液态金属的连续浇铸模。侧面包括一个非金属的耐火材料板(12)，它来与两个轧辊的端部相接触，一个金属部分(14)能把侧面固定在连铸机的框架上。那个金属部分是由一个箍构成的，它仅围绕在耐火材料板(12)的周边上。

Description

薄钢板连铸机的侧壁

本发明涉及包含一个框架的一个薄板连铸机的侧壁，在此框架上安有两个活动的壁，例如两个相对向转动的轧辊和被放在轧辊的每一端上的以便限定连续铸模的界限的两个侧壁，在铸模显著有一定量的液态金属。

在一有固定壁的铸模里，一薄的初级板坯的传统连铸不能得到小于50毫米左右的厚度。当人们想得到厚度更薄的产品时，就必须使从铸模连续出来的初级板坯经受一次轧制。正是为此多年以来人们谋求开发薄板的连铸工艺，目的在于能够直接获得厚度能降到小于3毫米的产品。人们因此就避开了用目前所使用的工艺中必需的热轧制工序。因此就得到一种生产的简化和能量消耗减少。这就使得最终产品的成本下降。

薄板连铸机一般地包括两个活动的壁，它们面对面安置，并以活动壁限定一铸模的界限。从分配器来的钢水通过一个适当几何形状的浇铸塞座被注入到这个模里。

人们已经知道(文献EP0546206)这种类型的薄板连铸机。这个机器是由彼此反方向转动的具有水平平行轴的两个轧辊构成的。两个侧壁被安置在这两个轧辊的顶端的每一端上以便限定连铸模的界限，钢水从分配器里被注入到连铸模里。侧壁是被一个可以是由弹簧或千斤顶构成的机械系统敷贴在轧辊的顶端上以便实现对钢水的密封。根据机器的运行方式和构成侧壁的材料，侧壁可以在浇铸之前被预热。根据此文献，那些侧壁是由耐火材料的一个基板、一个陶瓷材料的元件构成，此元件与轧辊的顶端的摩擦表面相接触，并被嵌在此基板里，整体被安装在盖着基板的后面的金属外壳里，只让陶瓷元件自由。正是这个外壳的底部保证由位于侧壁后部的机械系统作用的压力的传递，并使得侧壁密封地敷贴在轧辊上以便避免从轧辊和侧壁之间漏掉任何钢水。

然而，在这种类型的一个侧壁中，外壳的金属底部的存在提出好多问题。

在连续浇铸中，来自液态金属的通过耐火材料板的热流引起外壳的底部的温度明显提高。在外壳的任何冷却装置都没有预先考虑的情况下，这种温度升高引起底部的变形，例如拱起。此外，这种变形引起机械系统作用到耐火板的后部压力的不良传递。由于底部变形，压力不是均匀地作用到耐火材料板上，而是集中到这个板的某些点上。例如，如果此板是拱起的，金属外壳的底将只通过这个拱起区域的顶部作用在耐火材料的板上。这样引起的应力集中可能导致耐火材料板的断裂。外壳的变形同样能引起的侧壁(耐火材料)的前部的面与它的后部(金属底)的面平行性的改变，由于这种平行性的改变，摩擦表面不再以均匀的方式，也就是说以一恒定的压力贴在轧辊的端部。这种现象会导致钢水渗入到轧辊与侧壁的摩擦表面之间。

金属外壳，特别是这个外壳的底部的冷却系统的安装使得能限制上述描述的那些缺陷，但引起与钢水相接触的侧壁的耐火材料表面的冷却。这增加钢水在这个表面上的凝固现象，并可能损害浇铸的良好运行。

另外，当制造侧壁时，在前面(耐火材料)和后面(金属底部)之间很难得到一良好的平行性。实际上，耐火材料基板是用水泥固定在金属外壳里以便把它保持在原位上。按照热循环，水泥被烘可以达到或超过200℃。这种烘的循环引起金属外壳的变形，此变形破坏先前在水泥烘干前存在的平行性。用一次新的磨削来恢复前面和后面之间的平行性不是容易的事，因为这必需在磨削中加润滑剂，这会弄湿水泥，使它得重新被烘。

本发明的目的正是一薄板连铸机的侧壁，它纠正刚刚被阐述的以前技术上的缺陷。这个侧壁应该能以均匀的方式传递和分配贴敷作用在它的后面上的压力以便避免钢水的渗漏的任何危险。侧壁同样应该能保证它的前面和它的后面之间的良好平行性。

根据本发明这些结果是由于下列事实而获得：使得能把侧壁固定在连铸机的框架上的金属部分是由一个仅仅环绕耐火材料板的周边的箍构成的。

这种解决办法同时能使一耐火材料板保持良好的几何形状，侧壁在连铸机的框架上容易固定和无论在什么温度下侧壁的两个面之间有一良好的平行性。这种解决办法同样使得在与钢水或与轧辊以及与压力施加装置相接触的区域的整体范围实现一种完全是耐火材料的侧壁。

金属箍和耐火板的装配可以用水泥粘合或用热加铁箍来进行。在用水泥粘合来保证装配的情况下，最好是金属箍和(或)耐火材料板具有一些槽或一些锚定部，它们能够用水泥充满以便保证耐火材料板更好地保持在箍里。

耐火材料板按区域用水泥粘合在金属箍里。固定水泥同样可以不被安放在耐火材料零件的整个周边上，而是按照金属箍的形状布放。例如，在箍和耐火材料板的内部形状是由两个与轧辊同圆心的圆弧构成的情况下，箍与耐火材料板之间的膨胀之差别要求不能用水泥粘合板的整个周边以避免后者的开裂。实际上，在这种情况下，在轧辊的轴的两边有水泥存在在高温下引起在这一水平上耐火材料板的紧固。箍是用金属(钢、铁或其它金属)实现的，其热膨胀系数比构成板的耐火材料的热膨胀系数大。因此，在高温下，金属膨胀得更大。箍就引起对耐火材料的拉力，这可能会致使耐火材料板的开裂。

所使用的水泥，例如可能是一种含有硅酸盐粘合剂的硅铝水泥；它的功能是使耐火材料板长期地或暂时地保持在箍里。

最好是耐火材料后面的平面度至少为0.5毫米。换句话说，后面的表面应该是完全被容纳在间距最多为0.5毫米的两平行平面之间。

耐火材料板可能是由一个整块的零件构成的。它也可以用好几个部分来实现，特别是一个摩擦区域和一个仅与在连续铸模里容纳的钢水相接触的中央区域。

中央区域最好是用含碳粘合剂陶瓷材料来实现。

根据某一优点，至少摩擦区域的一部分位于由两个轧辊的每一个的转动轴确定的平面的下方。

本发明还涉及薄板连铸机的一些侧壁，连铸机有一框架，在此框架上安装的两个对转的轧辊，连铸机还具有两个可拆卸的侧壁，它们被安放在两个轧辊的顶端的每一端上，还有一些用一接触压力使那些侧壁敷贴在轧辊端部上的装置。

连铸机的特征在于那些轧辊的端部上施加侧壁接触压力的装置包括一个板，它敷贴在耐火材料板的后面上而不与这个耐火材料板的金属箍相接触，因为此板的厚度大于箍的厚度。

由于这个特点，作用在侧壁上的而且目的是保证那些轧辊和这个侧壁的摩擦表面之间有一些密封性的压力是用一个零件来实现的，此零件可以是金属的、独立于侧壁本身的。这个板当然受穿过耐火材料板的热流的作用。因此，在连铸机运行过程中，它的温度要升高。但是金属板温度的升高受到下列事实所限制：一独立的绝热材料(例如一个硅泡沫板)可以被引入到推板和所谓的侧壁之间，并且在保持住耐火材料板的金属箍和在耐火材料板的后面上施加压力的推板之间不存在热桥。实际上，如同在前面回顾的，金属箍的厚度小于耐火材料板的厚度，结果是箍的表面相对于耐火材料板的表面退缩。另一方面，本发明还涉及一个在轧辊之间连续浇铸薄金属产品的装置。它包括两个沿相对方向转动的被冷却的轧辊，两个侧向气密壁和一些支撑和把上述气密通过施压力敷贴在轧辊的侧壁上的装置。此连续浇铸装置的特征在于每个气密壁都是由被一个金属箍的一个的耐火材料板构成的，此板就连接在金属箍上。

本发明的其它特点和优点还将出现在下面作为实施的例子给出以说明问题的描述文字中。在这些图上：

图1是轧辊间一连铸机的十分简化的透视图；

图2是本发明的第一种实施方式的透视图；

图3是图2的板的一细节剖面图；

图4和图5表示两个另外的实施变型；

图6是一剖面图；

图7是另一实施变型的一剖面图。

在图1上人们表示了一个薄板连铸机的透视简图。连铸机包括两个轧辊2，这两个轧辊如箭头4所示的那样，绕水平方向的轴彼此反方向转动。敷贴在轧辊端点上的板10构成一个铸模，钢水注入到它里面。

在图2上人们表示了按照本发明的薄板连铸机的侧壁的第一种实施方式。这个用通用标号10表示的侧壁由两部分构成，也就是说一个耐火材料板12和一个金属箍14。正如人们能看到的，耐火材料板具有一个适配连铸机的轧辊形状的一种形状。它包括两个差不多呈圆弧形的大边，圆弧的曲率中心位于连铸机的轧辊的中心轴上。板12在它的下部分有一个小孔，而在它的上部有一个大边。

板12被一个金属箍14维持着，在所表示的实施例子中，金属箍围绕着板12。在它的整个周边箍尤其可以用加铁箍方法安装。金属箍14具有一些固定装置，例如螺钉，螺栓、柱螺栓或其它类似的装置能使金属箍固定在连铸机的框架上。由于这些固定装置是传统的，它们没有被表示在图上。

正如人们所能看到的，耐火材料12的厚度大于金属箍14的厚度。这样，耐火材料就超过箍的两侧。人们实现了符合本发明的一个侧壁，在它里面，金属箍相对于耐火材料前后面12的每一个都缩退3毫米。换句话说，耐火材料板的厚度比金属箍的厚度大6毫米。

正如人们在图3上所看到的，此图表示金属箍14和耐火材料板12的一部分的横向剖面图，金属箍14具有一个槽14a，而耐火材料板具有一个槽12a。槽12a和槽14a被充满水泥16以保证板12固定在箍14里。一个推板15能传递由一些贴敷装置17传递的贴敷力。人们注意到板12的厚度大于金属箍14的厚度。这样，在推板15和箍之间就不存在热桥，在箍和轧辊2的边缘之间也没有热桥。

在图2上所表示的实施例子里，耐火材料板12是由一个单个的零件构成的。人们在图4上表示了由两部分构成的板12，也就是说分别为一个包括板的以摩擦方式工作的部分11的区域18和一个中央区域20。摩擦区域18是用一耐火材料实现的，它具有与金属良好的摩擦特性，特别是有一很大硬度和一良好的摩擦系数，例如一种至少含有15％的氮化硼材料。中央区域是由耐火板的区域的一部分构成的，耐火板与液态金属相接触。为此，它应该具有一非常良好的抗钢水侵蚀的能力。例如它可以由一种含碳粘合剂的陶瓷材料构成。

在图4上所表示的实施例子里，摩擦区域18是由一个唯一的元件构成的。这个元件具有一个近似“y”字的形状。它具有那个由一个与滚筒同心的圆弧和一个与另一个滚筒同心的圆弧构成的摩擦区域18。y字型的两支在它们的下部分互相交接以形成一个中央区域。正如人们在图4上也可以看到的，摩擦区域的一部分位于连铸机的两个轧辊的轴线22高度的下方，用一点划线画出(请看图1)。位于轧辊轴线下方的摩擦区域的端点在铁板的固化区域里以一个至少2毫米长的分离口24结尾，这个分离口可能是倒棱角形的或圆形的以使铁板固化后不在位于分离口24的下方的耐火材料的尾端26上摩擦。

位于两个轧辊的每一个的一边的摩擦区域18的棱具有一个倒棱角28或至少为2毫米×2毫米的一个圆角以便限制在这些棱边的高度处的机械应力水平。如果没有倒角，人们实际上会看到棱边的有系统的鳞片状剥落，可能到期就产生液态金属的渗透。

鉴于在摩擦区域18和轧辊之间的密封性是必要的，至少为0.5毫米的、由摩擦区域18的整体构成的平面的平面度也是必要的。这要求在摩擦区域的平面和耐火材料板12后部之间有一个最多为0.5毫米的平行度。然而，按照连铸机和在这个机器的框架上的金属箍的固定装置，摩擦表面18的平面还应该是平行于压力施加装置的平面。同样，为了把压力的施加作用传递到耐火材料板12上去的同样理由，这个耐火材料板的后部面的平面度应该至少为0.5毫米。

人们在图5和图6上表示了根据本发明的连铸机的侧壁的一个实施例变型。在此实施例子中，摩擦区域是由与轧辊同轴心的呈圆弧状的四个元件30和一个与环形物30的截面相拼接的块体32构成。块体32象图3的摩擦区域18那样包括位于轧辊的轴的高度22下方的一部分。

人们还将看到环状物弧段30和中央区域20被三个注水泥的区域30固定在了金属箍14里了。实际上，金属箍14和分别构成中央区域20和元件30和32的那些耐火材料之间膨胀的差别要求不在板12的整个周边注入水泥以便避免后者开裂。板的周边剩余部分，例如用纤维36填满。

最后，在图7上人们表示了一种实施例变型，在其中耐火材料板12包括一个独立的后板38，它由一种非金属耐火材料构成。这个板38用作在前面描写过的其它元件也就是环状物弧段30、中央整体32和中央区域20的支撑物，所有这些元件可以很容易地被安放在后板38上或者它们可以被固定在这个板上，例如用一种硅铝水泥或其它水泥固定。

Claims (20)

1．薄钢板连铸机的侧壁，此连铸机由一个在其上安装着两个朝相对方向转的轧辊(2)的框架，两个被放在轧辊(2)的端部当中的每一个上的侧壁(10)和一些用接触压力把侧壁敷贴在轧辊端部上的装置构成，轧辊与那些侧壁合作以便限定一个里面蓄有一定量液态金属的连续浇铸模，所述侧壁包括一个非金属的耐火材料板(12)，所述耐火材料板与两个轧辊的端部接触，一个能把侧壁固定在连铸机的框架上的金属部分(14)，其特征在于：所述金属部分是由一个仅仅围绕在耐火材料板(12)周边的箍构成的。

2．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：金属箍(14)具有一些槽或锚固部(12a,14a)，所述槽或锚固部可以用水泥(16)充满，以便保证耐火板(12)在箍(14)里的良好固定。

3．根据权利要求1或2所述的侧壁，其特征在于：耐火材料板(12)具有一些槽或锚固部(12a,14a)，所述槽或锚固部可以用水泥(16)充满，以便保证耐火板(12)在箍(14)里的良好固定。

4．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：耐火材料板(12)通过区域(34)被用水泥固定在金属箍(14)里。

5．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：耐火材料板(12)的后面的平面度至少为0.5毫米。

6．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：耐火材料板(12)包括一个摩擦区域(18)和一个位于中央的与盛在连续浇铸模里的液态金属相接触的区域(20)。

7．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在于：中央区域(20)是用含碳粘合剂的陶瓷材料实现的。

8．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在于：摩擦区域(18)的一部分位于由两个轧辊的转动轴所共同确定的平面的下方。

9．根据权利要求7所述的侧壁，其特征在于：位于由两个轧辊的的转动轴所共同确定的平面的下方的摩擦区域(18)的那部分以一个相对于摩擦平面至少达2毫米深的凹陷结尾，此凹陷例如由一个倒角或一个圆角构成。

10．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在于：摩擦区域(18)至少部分地由一些形成与轧辊同心的环状物弧段的元件(30)构成。

11．根据权利要求7所述的侧壁，其特征在于：摩擦区域(8)的在摩擦方式下工作的部分的表面的平面和耐火板的后面之间的平行度至少为0.5毫米。

12．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在：摩擦区域(18)的平面度至少为0.5毫米。

13．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：金属箍的上部顶表面的平面相对于摩擦表面的平面至少后缩3毫米。

14．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在于：位于轧辊的端点的对面的摩擦区域(18)的边棱以一至少2毫米深的脱离口结尾，此脱离口可能是一个倒角或一个圆角。

15．根据权利要求5所述的侧壁，其特征在于：摩擦区域(18)用一种至少包含15％的氮化硼的材料实现的。

16．根据权利要求5的侧壁，其特征在于：摩擦区域是由好几个相拼接的元件组成的。

17．根据权利要求1所述的侧壁，其特征在于：耐火材料板包括一个独立的后板(38)，所述后板是由非金属的耐火材料构成，用来对耐火板的其它构成元件起支撑作用的。

18．根据权利要求1,2,4至17中任意一项所述的侧壁，其特征在于耐火板(12)的厚度大于金属箍(14)的厚度。

19．根据权利要求3所述的侧壁，其特征在于：耐火板(12)的厚度大于金属箍(14)的厚度。

20．使用如权利要求1至19中任意一项所述的侧壁的薄金属产品轧辊之间的连续浇铸装置，其中包括两个被冷却的相对方向转的轧辊(2)，两个封闭侧壁以及一些施用压力和支撑装置，所述装置将所述封闭侧壁敷贴在轧辊的狭窄的边缘上，其特征在于：所述连续浇铸装置的每个侧壁都是由一个硬耐火材料的板(12)构成，所述板用一个金属箍(14)围绕着，板(12)连接在金属箍上。

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