CN107249782B - 制造薄地板的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造地板带方法，包括：组装一对铸造辊，所述一对铸造辊被侧向布置以形成辊隙；在所述辊隙的下游组装热轧机，所述热轧机具有工作辊，所述工作辊的具有形成地板中期望的凸起防滑图案的底板的表面图案；将熔融金属通过至少一个金属传送喷嘴引入，以形成支撑在所述铸造辊上的、在所述辊隙上方的铸造池；使所述铸造辊反向旋转，以在所述铸造辊的所述铸造表面上形成壳，以从所述辊隙向下铸造厚度小于2.2mm的金属带；并且将所铸造的金属带传送到所述热轧机，并且通过所述热轧机，以通过所述工作辊上的所述防滑图案的底板在厚度小于1.7mm的地板中形成高度在0.3mm和0.7mm之间的凸起防滑图案。

Description

制造薄地板的方法
交叉引用
本申请是国际申请，并且要求2014年12月19日提交的美国临时申请No.62/094,920的优先权，在此通过引用将该美国临时申请并入本文。
技术领域
本发明涉及用于制造薄品质的地板的方法。
背景技术
钢质地板具有广泛的使用范围，包括：建筑、公用和私人通道、斜道、和楼梯踏板。钢质地板应该是坚韧并且坚固的，从而提供耐冲击性以及趋于提供防滑和防跌特性。在过去，地板相对较厚，其具有耐滑性相对较高的图案，以防止在地板上通行的用户滑倒。一直努力制造这样的地板，所述地板更薄(并且进而更便宜)，但足够坚韧且可移动，并且设置有在使用中有效的这种突出的防滑图案。
在双辊铸造机中，熔融金属被引入一对反向旋转、内部冷却的铸造辊之间，使得金属壳(shell)在运动的辊的表面上固化，并且被一起带到它们之间的辊隙处以产生固化的带产品，该固化的带产品从铸造辊之间的辊隙向下传送。术语“辊隙”这里被用于指铸造辊最为靠近的大体的区域。熔融金属通过金属传送系统从浇斗倾倒以形成熔融金属铸造池，所述熔融金属铸造池支撑在辊隙上方的辊的铸造表面上，并且沿着辊隙的长度延伸，所述金属传送系统包括浇铸盘和位于辊隙上方的芯喷嘴。该铸造池通常被限制在耐火的侧板或侧挡板之间，所述耐火的侧板或侧挡板被保持成与辊的端表面滑动地接合，以便封挡铸造池的两端以阻止流出。
发明内容
当前公开一种用于制造地板带方法，包括：(a)组装一对铸造辊，所述一对铸造辊被侧向地布置以在它们之间形成辊隙，在所述铸造辊的端部处具有侧挡板以维持熔融金属池，所述熔融金属池被所述铸造辊支撑在所述辊隙的上方；(b)在所述辊隙的下游组装热轧机，所述热轧机具有工作辊，所述工作辊上形成有图案，所述图案形成地板中期望的高度在0.3mm和0.7mm之间的突起防滑图案的相反图案；(c)将熔融金属从金属传送系统通过至少一个伸长的金属传送喷嘴引入，以形成支撑在所述铸造辊上的、在所述辊隙上方的铸造池；(d)使所述铸造辊反向旋转，以便在所述铸造辊的所述铸造表面上形成壳，所述壳在所述辊隙处被带到一起以从所述辊隙向下铸造厚度优选小于2.2mm的金属带；并且(e)将所述铸造金属带传送到热轧机，并且通过所述热轧机，以通过所述工作辊上的所述防滑图案的相反图案在厚度小于1.7mm的地板中形成高度在0.3mm和0.7mm之间的突起防滑图案。此外，所传送的铸造金属带可以诸如提供厚度大于0.7mm或者大于1.0mm的地板。所传送的金属带可以被硅脱氧，以便提供具有低于0.008的铝的地板。
附图说明
附图图示本发明，在附图中：
图1是采用本发明的双辊铸造机的双辊铸造机系统的图解侧视图；并且
图2是穿过安装在图1的铸造机系统的铸造位置中的辊匣中的铸造辊的局部截面视图。
图3A是地板的基体材料的显微图。
图3B是地板的突起的显微图。
图4是经受拉伸测试的地板的区段的顶视图。
图5A是经受折边(hem)(零“T”)弯曲的地板的侧视图。
图5B是经受大于90°弯曲的地板的端视图。
图5C是经受90°弯曲的地板的端视图。
具体实施方式
参考图1和图2，用于连续铸造薄钢带的双辊铸造机系统包括主机框架10，主机框架10从车间地面立起并且支撑辊匣模块11，辊匣模块11上安装有一对可反向旋转的铸造辊12。铸造辊12具有轴部(未示出)和铸造表面12A，铸造表面12A被侧向定位以在它们之间形成辊隙18。铸造辊12被安装在辊匣模块11上以易于铸造辊的操作和移动。辊匣便于铸造辊12的移动，以便于作为一单元在铸造机中从启动位置移动到工作铸造位置以准备铸造，并且当铸造辊需更换时便于从铸造位置移出铸造辊12。辊匣具有期望的构造以便在双辊铸造机中的铸造位置中执行铸造辊的启动、移动和操作的功能。
熔融金属通过金属传送系统从浇斗13供应，金属传送系统具有可移动的浇口盘14和过渡件或分配器16。熔融金属从分配器16传送到位于铸造辊12之间的、在辊隙18上方的至少一个金属传送喷嘴17或芯喷嘴。从传送喷嘴17排出的熔融金属形成熔融金属的铸造池19，其位于辊隙18上方，被支撑在铸造辊12的铸造表面12A上。铸造池19被侧围板或侧挡板20(在图2中以点画线示出)限定在铸造辊上，所述侧围板或侧挡板20定位在铸造辊12的端部处。铸造池19的上表面(通常也称为“半月板”水平)通常升高到传送喷嘴17的下部的上方，使得传送喷嘴17的下部浸在铸造池19中。铸造池19上方的铸造区域提供保护性气氛，以防止铸造池中的熔融金属的氧化。
浇斗13典型地具有支撑在旋转塔40上的常规构造。为了传送金属，浇斗13被定位在可移动的浇口盘14的上方，浇口盘被定位成与铸造区域相邻以用熔融金属填充浇口盘。可移动的浇口盘14可以被定位在浇口盘小车66上方，浇口盘小车能够将浇口盘从浇口盘被加热到接近铸造温度的加热站(未示出)运输到铸造位置。浇口盘引导件(诸如轨道)可以定位在浇口盘小车66下方，以使得能够将可移动的浇口盘14从加热站移动到铸造位置。
可移动的浇口盘14可以装配有可由伺服机构致动的滑动门25，以允许熔融金属从浇口盘14通过滑动门25并且然后通过耐火出口罩15流动到铸造位置中的过渡件或分配器16。熔融金属从分配器16流动到位于铸造辊12之间的、在辊隙18上方的金属传送喷嘴17。
铸造辊12是内部水冷却的，并且铸造辊12反向旋转，以在铸造表面12A通过铸造辊12的每次回转移动到铸造池19中并穿过铸造池19时，使金属壳在铸造表面12A上固化。形成在铸造表面12A上的壳被一起带到铸造辊12之间的辊隙18处，以形成从辊隙18向下传送的固化的薄的铸造带21的产品。
图1示出生产薄的铸造带21的双辊铸造机，薄的铸造带21经过引导台30到达包括夹持辊31A的夹持辊台31。一旦离开夹持辊台31，薄铸造带经过热轧机32，热轧机包括一对具有支撑辊32B的工作辊32A，形成适于对从铸造辊传送来的铸造带进行热轧制的间隙，在此处，所述铸造带被减小到期望的厚度，并且改善带的表面和带的平直度。工作辊32A的工作表面具有待制造在地板上的期望防滑图案的相反图案。热辊铸造带然后传递到出料台33上，在此处，热辊铸造带可以通过与冷却剂接触和/或通过对流和辐射而被冷却，所述冷却剂诸如水，其经由喷水器90或其它适合装置供应。在任何情形中，热辊铸造带然后可以经过具有辊91A的第二夹持辊站91，以在铸造带上提供张力，并且然后到达卷绕机92。
在铸造活动的开始，在使铸造条件稳定化时，通常产生一小段长度的不完美带。在连续铸造被建立后，铸造辊被稍微移开并且然后再次被带到一起，以使铸造带的前端断开，形成流动的铸造带的干净头端。不完美的材料掉入废渣接收器26中，废渣接收器26可以在废渣接收器引导件上移动。废渣接收器26位于铸造机下方的废渣接收位置中，并且形成如下所述的密封的壳体27的一部分。壳体27通常是水冷却的。在铸造期间，水冷却的挡板28一般从枢轴29向下悬挂到壳体27中的一侧，并且被摇摆就位以引导铸造带21的干净头端到引导台30上并且将带馈送到夹持辊台31。挡板28然后回到其悬挂位置，以使铸造带21在它传递到引导台30上之前以环的形式悬挂在壳体27中的铸造辊下方，在引导台30处铸造带接合一系列的引导辊。
溢流容器38可以被定位在可移动的浇口盘14的下方，以接收可能从浇口盘溢出的熔融材料。如图1所示，溢流容器38可以在轨道39或另一轨道上移动，使得溢流容器38被放置在可移动的浇口盘14下方，如在铸造地点中所期望的。另外，溢流容器(未示出)可以被设置成与分配器16相邻。
密封的壳体27由多个分开的壁区段形成，所述分开的壁区段通过密封连接组装在一起以形成连续的壳体壁，其允许在制造期间控制壳体内的气氛。另外，废渣接收器26能够附接到壳体27，使得壳体在铸造位置中在铸造辊12的正好下方提供保护性气氛。壳体27包括在壳体的下部(下壳体部44)中的开口为废渣提供出口，以使废渣从壳体27进入到在废渣接收位置中的废渣接收器26中。下壳体部44可以向下延伸作为壳体27的一部分，所述开口位于在废渣接收位置中的废渣接收器26的上方。如在说明书和权利要求书中使用的，关于废渣接收器26、壳体27和相关特征的“密封”、“被密封的”、“密封的”和“密封地”可以不是完全密封以防止泄漏，而是通常提供低于完美密封的密封，以在具有一些可容忍泄漏的情况下允许视需要而控制和保持壳体内的气氛。
边沿部分45可以围绕下壳体部44的开口，并且可以可移动地定位在废渣接收器上方，能够密封地接合和/或附接到在废渣接收位置中的废渣接收器26。边沿部分45可以在密封位置和间隙位置之间移动，在密封位置中边沿部分接合废渣接收器，在间隙位置中边沿部分45与废渣接收器分开。另外，铸造机或废渣接收器可以包括提升机构以将废渣接收器提升成与壳体的边沿部分45密封接合，然后将废渣接收器降低到间隙位置。当被密封时，壳体27和废渣接收器26被填充期望的气体，诸如氮气，以将壳体中的氧气的量减少到通常小于5％，并且在带的铸造期间提供保护性气氛。
壳体27可以包括上部卡环部分，所述上部卡环部分将保护性气氛正好保持在铸造位置中的铸造辊的下方。当铸造辊12处在铸造位置中时，上部卡环部分27A被移动到延伸位置，以关闭与铸造辊12相邻的外壳部(如图2中所示)和壳体27之间的空间。上部卡环部分可以位于壳体27中或者与壳体27相邻并且与铸造辊相邻，并且可以被多个致动器(未示出)移动，所述多个致动器诸如伺服机构、液压机构、气动机构和旋转致动器。
用于制造地板的方法可以包括以下步骤：(a)组装一对铸造辊，所述一对铸造辊侧向地布置以在它们之间形成辊隙，在所述铸造辊的端部处具有侧挡板以维持熔融金属池，所述熔融金属池被所述铸造辊支撑在所述辊隙上方；(b)在所述辊隙的下游组装热轧机，所述热轧机具有工作辊，所述工作辊上具有图案，所述图案形成在地板中期望的、高度在0.3mm和0.7mm之间防滑性凸起图案的相反图案；(c)将熔融金属从金属传送系统通过伸长的金属传送喷嘴引入，以形成支撑在所述铸造辊上的、在所述辊隙上方的铸造池；(d)使所述铸造辊反向旋转，以便在所述铸造辊的所述铸造表面上形成壳，所述壳在所述辊隙处被带到一起以从所述辊隙向下铸造厚度优选小于2.2mm的金属带；并且(e)将所述铸造金属带传送到并且通过所述热轧机，以通过所述工作辊上的所述相反图案在厚度小于1.7mm的地板上形成在0.3mm和0.7mm之间的期望的防滑图案。此外，传送的铸造金属带可以诸如提供厚度大于0.7mm或者大于1.0mm的地板。传送的金属带可以被硅脱氧，以便提供具有低于0.008的铝的地板。本公开的地板可以进一步包含大于50ppm的总氧含量。
形成在地板中的防滑图案可以是ASTM A786M-2004的图案4。ASTM A786M覆盖用于地面、楼梯、运输设备和其它目的的高强度碳钢板、低合金钢板和合金钢板。ASTM A786M规定的钢板可以被两面凸地加筋制造(lenticular-riffled)。ASTM A786M钢质地板具有凸起的钻状凸起图案，其为广泛的应用提供优越的防滑性，通常用在楼梯、通道、斜道和入口中，在这些地方处，“粗糙”或“高耐磨性”表面是优选的。A786地板可用作四通的带图案的板，这在易于清洁表面的情况下提供最大的抗滑性。A786四通地板可以被用于码头、斜道、夹楼、楼梯踏板走秀、沟渠盖、过道、装饰项目和其它表面上的安全地面铺设，这些地方要求在易于清洁表面的情况下的抗滑性。
地板可以具有在2.0lbs./ft.2和2.2lbs./ft.2之间的密度。在其它实施例中，地板可以具有在2.5lbs./ft.2和2.7lbs./ft.2之间的密度。
在图3A和3B中示出从0.043英寸和0.061英寸厚度的板的纵向方向/横向方向上获取的地板的基体材料和突起的微观图像。
对于范围从0.042英寸至0.066英寸的不同基体厚度范围的一系列地板进行拉伸测试。获得的拉伸性能呈现在以下表格中：
在图4中示出经受拉伸测试的地板的示例性段区，其中，与不具有突起的平铸造带相比，观察到两个缩颈区域1和2，平铸造带在拉伸测试下通常形成一个缩颈区域。应理解的是，突起跨过测试区域提供不均匀的应力，并且允许多个缩颈区域。
图5A中示出经受折边(零“T”)弯曲的地板。
图5B中示出经受大于90°弯曲的地板。
图5C中示出经受90°弯曲的地板。
图5A、5B和5C示出了本公开的地板具有优异的延展性。
尽管已经在前述附图和说明中详细图示和描述了本发明，但是这些描述和附图应被理解为在字面上是说明性的而不是限制性的，应理解的是，仅公开和描述了本发明的说明性实施例，并且落入由所附权利要求所描述的本发明的精神内的所有改变和修改都期望受到保护。在考虑说明书的情况下，本发明的其他另外的特征对于本领域的技术人员将是显而易见的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出修改。

Claims (9)

1.一种制造地板的方法，包括：
(a)组装一对铸造辊，所述一对铸造辊侧向地布置以在它们之间形成辊隙，在侧挡板之间适合于维持熔融金属池，所述熔融金属池被所述铸造辊支撑在所述辊隙上方，并且通过所述辊隙向下排出形成的带；
(b)在所述辊隙的下游组装单个热轧机，所述单个热轧机包括单对的工作辊，所述单对的工作辊中的一个工作辊包括表面图案，所述表面图案形成地板中期望的、高度在0.3mm和0.7mm之间的凸起防滑图案的相反图案；
(c)将熔融金属从金属传送系统通过至少一个伸长的金属传送喷嘴引入，以形成支撑在所述铸造辊上的、在所述辊隙上方的铸造池；
(d)使所述铸造辊反向旋转，以在所述铸造辊的铸造表面上形成壳，所述壳在所述辊隙处被带到一起，以从所述辊隙向下地铸造厚度小于2.2mm的铸造金属带；并且
(e)将所述铸造金属带传送至所述单个热轧机，并通过所述单个热轧机，以通过所述工作辊上的防滑图案的相反图案在厚度小于1.7mm的地板中形成高度在0.3mm和0.7mm之间的凸起防滑图案。
2.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，被传送的所述地板厚度大于0.7mm。
3.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，被传送的所述地板厚度大于1.0mm。
4.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，被传送的所述地板被硅脱氧，以具有少于0.008的铝。
5.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，被传送的所述地板具有大于50ppm的总氧含量。
6.根据权利要求1或2所述的制造地板的方法，其中，被传送的所述地板具有防滑图案，所述防滑图案按ASTM A786M-2004的图案4的规定而形成。
7.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，除了所述单个热轧机之外，在所述辊隙之后仅有两个额外的成对的辊沿着所述铸造金属带布置，所述两个额外的成对的辊形成第一对夹持辊和第二对夹持辊，其中所述铸造金属带从所述辊隙直接被引导到所述第一对夹持辊，随后直接被引导到所述单个热轧机，再随后直接被引导到所述第二对夹持辊。
8.根据权利要求1所述的制造地板的方法，其中，在将所述铸造金属带传送到并通过所述单个热轧机的步骤中，所述地板的厚度小于或等于1.5mm。
9.根据权利要求7所述的制造地板的方法，其中，所述铸造金属带从所述第二对夹持辊被引导，并被引导到卷绕机。
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