CN110023007A - 用于由液态金属制造铸件的履带式铸造机和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种履带式铸造机(10)，其用于由液态金属制造铸件(11)，该履带式铸造机：包括两条导轨(12)，通过它们形成两条对置地布置的水平的无中断的环绕轨道(U)；和多个支撑元件(14)，它们相应在导轨(12)处来引导，并且具有布置在它们上面的冷却块(16)，使得形成支撑元件(14)的连续的链条，其在运输方向(T)上沿着环绕轨道(U)运动，其中在导轨(12)的环绕轨道(U)的笔直区段中面对面的冷却块(16)之间构造有用于铸件(11)的移动铸模(18)。履带式铸造机(10)还包括冷却装置(20)，其具有分开的冷却区(22)，该冷却区相应具有至少一个冷却喷嘴(23)，其中，冷却区(22)沿着运输方向(T)和/或横向于运输方向(T)可单独地来操控，以便调节冷却喷嘴(23)的打开或闭合。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于由液态金属制造铸件的履带式铸造机和根据权利要求11的前序部分的相应的方法。
背景技术
根据现有技术已知水平式铸锭铸造机，尤其是用于生产铝合金，其根据环绕运行的履带式铸造机的方式起作用。例如由EP 1 704 005 B1或WO 95/27145已知这种铸造机。在此，铸造机的冷却元件在彼此对置地布置的铸造履带的笔直区段或回行段上形成移动铸模的壁。铸造履带相应包括多个彼此无中断的连接的冷却块，它们沿着履带的环绕轨道来运输。为此目的，冷却块装配在支撑元件上，支撑元件套置在链条上，并且因此如链条的节段铰接地彼此连接。
由EP 0 873 211 B2和WO 97/26100相应已知用于带材连铸设备的冷却系统，在其中设置用于输送冷却介质的多个喷嘴。根据现有技术的冷却系统的缺点是，没有设置分开的冷却区，并且每个锭模的冷却率不确定。而为了改变冷却率，需要设备操作员手动进行这种改变，这还在工作安全性方面是有问题的。
发明内容
相应地，本发明的目的在于在制造工艺的变化性方面优化由液态金属制造铸件的履带式铸造机和相应的方法。
该目的通过具有在权利要求1中说明的特征的履带式铸造机和根据权利要求11的方法来实现。在从属权利要求中限定了本发明的有利的改进方案。
根据本发明的履带式铸造机的目的是用于由液态金属制造铸件。为此，履带式铸造机包括：两条导轨，通过它们形成两条对置地布置的水平的无中断的环绕轨道；多个支撑元件，它们相应在导轨上被引导，并且具有布置在支撑元件处的冷却块，使得形成支撑元件的连续的链条，其在运输方向上沿着环绕轨道运动，其中，在导轨的环绕轨道的笔直区段中面对面的冷却块之间构造有用于铸件的移动铸模；和冷却装置，其尤其用于冷却冷却块。冷却装置具有分开的冷却区，其具有相应至少一个冷却喷嘴，其中，冷却区可沿着运输方向和/或横向于运输方向单个地操控，以便调节冷却喷嘴的打开或闭合。
相同地，本发明还提出了一种用于由液态金属制造铸件的方法。在此，将液态金属注入移动铸模中，其形成在安置于沿着相应两条对置地布置的无中断的环绕轨道沿运输方向运动的支撑元件处的冷却块之间。沿着运输方向和/或横向于运输方向相应单个地操控单独的冷却区，其具有相应至少一个冷却喷嘴，以便由此打开或闭合冷却喷嘴。
在本发明的意义中，支撑元件和布置在它上面的冷却块沿着相应的导轨和由此形成的环绕轨道运动的运输方向与液态金属注入移动铸模中的铸造方向同义，铸模形成在对置的水平的环绕轨道的笔直区段中的冷却块之间。
通过多个固定在支撑元件处的、沿着水平的无中断的环绕轨道引导的冷却块分别形成上履带和下履带。在彼此对置地伸延的两条履带的回行段的笔直区段中构造有移动铸模，在其中产生铸件。
本发明基于的重要认识是：冷却装置具有分开的冷却区，其分别具有至少一个冷却喷嘴，该冷却喷嘴可单独地操控。由此可有针对性地例如根据所选的铸造宽度和/或铸造的材料类型调节冷却块和因此在移动铸模中产生的铸件的所得到的冷却。例如，始于所有冷却喷嘴都打开的初始运行位置，可使横向于运输方向或铸造方向的边缘区域中的冷却喷嘴有针对性地闭合，以便使引起的冷却部与更窄的铸造宽度适配。补充地和/或替代地可设置成，始于初始运行位置，使所选的冷却区和其冷却喷嘴沿着运输方向或铸造方向闭合，以便沿铸造方向减小引起的冷却作用，并且由此实现适配于确定的工艺参数，尤其注入移动铸模中的金属类型、预定的金属种类或金属合金、铸造宽度、铸造速度或铸造轮廓。
在本发明的有利的改进方案中可规定，冷却装置与其冷却喷嘴如此布置，即，通过冷却喷嘴引出的冷却介质直接作用于冷却块。这可用于上履带和/或下履带的冷却块。例如，冷却装置可布置在上履带的上回行段之上和/或下履带的下回行段之下，从而将处于压力下的冷却介质、优选水通过冷却喷嘴直接引出或喷射到冷却块的表面上。补充地和/或替代地，至少一个冷却装置可布置或容纳在上履带或下履带的回行段之间的间隙中，其中，然后将处于压力下的冷却介质、优选水通过冷却喷嘴喷射到冷却块的背侧上。
在本发明的有利的改进方案中可规定，冷却装置与其相关的冷却区多件式地构造。通过冷却区的多件式方案可有利地适配于需要根据规定进行冷却的冷却块。
在本发明的有利的改进方案中可设置有控制装置，借助于控制装置可操控相应的冷却区中的各冷却喷嘴。适宜地，可在控制装置的存储器中储存或保存预定的冷却模型，其中，基于冷却模型操控喷嘴。以该方式自动影响铸模内的铸件的温度控制，由此优化产品质量以及经济性。尤其通过这种自动化的温度控制使得例如通过手轮的手动调节的必要性变得多余，手轮在传统的履带式铸造机中仍然需要。
根据本发明的有利的改进方案还可通过以下方式实现精确适配至少一个预定的工艺参数、尤其金属类型、预定的金属合金、铸造宽度、铸造速度或铸造轮廓：在冷却装置的子区中单独操控每个冷却喷嘴。这可借助于上文提到的控制装置实现。
附图说明
下面借助示意性地简化的附图详细说明本发明的优选的实施方式。其中：
图1示出了冷却装置和其冷却区的俯视图，它们为根据本发明的履带式铸造机的一部分，
图2-4示出了图1的冷却装置在可行的运行状态中的俯视图，
图5示出了两条导轨的侧视图，通过它们形成用于根据本发明的履带式铸造机的两条对置地布置的无中断的环绕轨道，并且
图6示出了根据本发明的履带式铸造机的侧视图，其无中断的环绕轨道通过根据图5的导轨形成，并且在其中使用根据图1-4中任一个的冷却装置。
具体实施方式
下面参考图1至图6阐述根据本发明的履带式铸造机10的优选的实施方式和其部件，该履带式铸造机用于由液态金属、尤其铝制造铸件11(参见图6)。附图中，相同的特征相应设有相同的附图标记。在此分开指出的是，在附图中示出的图样仅仅是简化的，尤其没有按比例绘出。
履带式铸造机10具有至少一个冷却装置20，该冷却装置包括单独的冷却区22，其相应具有多个冷却喷嘴23。在图1中示出了这种冷却装置20的在原理上简化的俯视图。在详细探讨是履带式铸造机10的一部分的冷却装置20之前，首先阐述这种履带式铸造机10的结构上的构造。
图5示出了两条导轨12的侧视图，通过它们形成用于履带式铸造机10的两条对置地布置的水平的无中断的环绕轨道U。在此，沿着每条导轨12相应引导多个支撑元件14与布置在支撑元件处的冷却块16，使得由支撑元件14形成连续的链，其在运输方向T上沿着导轨16运动或运输。为了说明本发明的工作原理，在图5中，在两条导轨12处相应仅仅各示出了两个支撑元件14与布置在支撑元件处的冷却块16。
图5说明了，在通过导轨12形成的环绕轨道U的笔直区段中面对面的冷却块16之间形成有铸模18。考虑到支撑元件14沿着导轨12的运输方向T，铸模15为沿运输方向T移动铸模。
图6示出了根据本发明的履带式铸造机10的简化的侧视图。履带式铸造机10具有上履带10.1和下履带10.2，履带如上文已经阐述的那样相应由多个支撑元件14和固定在支撑元件处的冷却块16形成，它们沿着通过导轨14形成的环绕轨道U沿运输方向T运动。履带10.1、10.2的驱动相应通过驱动轮13实现，驱动轮确保支撑元件14和固定在支撑元件处的冷却块16围绕环绕轨道U的运动。借助于铸造喷嘴19将液态金属(例如铝或铝合金)注入移动铸模18中，铸造喷嘴长形地构造，并且以其出口伸入铸模18中。通过金属在铸模18内凝固产生铸件11，其在图6的右边的图区中显示出来，在履带10.1、10.2下游从铸造缝隙18离开并且然后输送给(未示出的)加工部。
履带式铸造机10包括至少一个冷却装置20，借助于它例如可冷却冷却块16，冷却块固定在支撑元件14处，并且沿着通过导轨14形成的环绕轨道U毗邻于铸模18沿运输方向T运行。借助于合适的(未示出的)保持部将冷却装置20布置在上履带10.1的上回行段之上以及下履带10.2的下回行段之下(参见图6)。通过冷却装置20借助冷却喷嘴23可将例如处于压力下的水直接喷到冷却块16上，这在图6中通过相应的箭头象征性地表示。
在图6的图示中，冷却装置20仅仅简化地相应通过矩形象征性地来表示。
履带式铸造机10包括控制装置26(参见图6)，借助于它可合适地操控一个或多个冷却装置20的冷却喷嘴23，以便调节引起的冷却功率。为此目的，控制装置26可在信号技术上例如与泵装置相连接。控制装置在图6中仅仅象征性地以矩形的形式示出。
对于图6的实施方式，通过(未示出的)回引装置保证，通过冷却喷嘴23引出的冷却介质在它通过冷却块16弹回之后、更确切地说在使用水时从冷却块滴落之后被合适地收集，并且被回引到履带式铸造机10的(未示出的)水管理部中。
在图1中示出的冷却装置20可为图6的履带式铸造机10的一部分，其中，在图1中，运输方向T同样通过箭头象征性地来表示。冷却装置20具有多个分开的冷却区22。在一个冷却区22中并排布置有三个冷却喷嘴23(简化地通过圆来表示)，其中，在图1的图示中，在图区中右上方单独拉出地示出了冷却区22，以进行说明。
冷却装置20的冷却区22以矩阵的形式来布置。具体地，沿运输方向T来看，总地设置有四个冷却区22(相应各具有三个并排布置的冷却喷嘴23)。在图1的实施方式中，在铸模18的宽度上，即，在横向于运输方向T的方向上，总地设置有八个冷却区22。在这方面要理解的是，用于冷却装置20的所述矩阵还可具有与图1中的图示不同数量的冷却区22或冷却喷嘴23。
如上文在其他地方已经阐述的那样，本发明可规定，从冷却喷嘴23例如将处于压力下的水喷到冷却块16上。
在图1中示出了处于初始运行位置中的冷却装置20，在其中所有的冷却喷嘴23打开。始于该初始运行位置可使冷却喷嘴23中的一些通过借助于控制装置26的操控有针对性地闭合，这引起相应降低的冷却功率，并且下文参考图2至图4来阐述。
图2的图示说明了，在此在铸模18的边缘区域R中的冷却喷嘴闭合，这通过冷却喷嘴的阴影线象征性地来表示，并且通过附图标记“23z”来表示。还打开并且因此从中引出冷却介质的其余冷却喷嘴在图2的图示中没有加阴影线，并且设有附图标记“23a”。如可见的那样，在根据图2的运行位置中，在铸模18的中间区域中的冷却喷嘴23a沿着运输方向T都打开。
由于在铸模18的边缘区域R中相关的冷却喷嘴23可如阐述的那样有针对性地打开或闭合，可使铸件11的冷却部根据不同的铸造宽度进行调节，其中，通过相应的泵调节实现节能。例如，对于更窄的铸造宽度，如果如阐述的那样使在铸模18的边缘区域R中的冷却喷嘴23z闭合，在铸模18的宽度上需要更少的水。在此，还可通过有针对性地切换各冷却区(即，打开或闭合相关的冷却喷嘴23)实现影响铸造轮廓。但是为了影响铸造轮廓，还可能需要的是，铸模18的边缘侧的区域更少地或完全不冷却，以便有针对性地避免所谓的“冷肩(kalte Schultern)”。
图3说明了冷却装置20的另一可行的运行位置。在此，在所选的冷却区22中的冷却喷嘴在铸模18的整个宽度上、即横向于运输方向T上闭合，这通过冷却喷嘴的相关的圆形符号的阴影线象征性地来表示并且通过附图标记“23z”来表示。因此，沿运输方向T来看，通过借助于控制装置26的操控使选择的冷却喷嘴23z闭合，这在铸模18的区域中引起降低的冷却功率。由此可有针对性地影响铸件11的温度，并且还因此影响铸造速度。换言之，可通过呈闭合冷却喷嘴23z的形式的、在铸模18的横向于运输方向T的整个宽度上的这种“横向切断”有针对性地影响铸件11中的温度走向。相比于改变铸造速度，通过这种温度适配可更好地对铸件11或由此形成的带材做出反应，由此例如可避免铸件11的凸起或裂缝。
在图4中示出的运行位置相应于图2和图3的运行位置的组合。在此，冷却喷嘴23z通过借助于控制装置26的合适的操控在铸模18的宽度上(即，横向于运输方向T)以及沿着运输方向T闭合。剩余的打开的冷却喷嘴在图4的图示中没有用阴影线示出，并且示例性地设有附图标记“23a”。
通过上文阐述的对冷却区22的使所选的冷却喷嘴打开(23a)或闭合(23z)的操控，可在铸模18的对应区域中沿着运输方向T和/或横向于运输方向调节有针对性的冷却功率。
制造工艺的有利的自动化可由此实现：在控制装置26的存储器中储存冷却模型。基于该模型可影响生产的铸件11的温度控制和轮廓。
附图标记列表
10 履带式铸造机
10.1 上履带
10.2 下履带
11 铸件
12 导轨
13 驱动轮
14 支撑元件
16 冷却块
18 铸模
19 铸造喷嘴
20 冷却装置
22 冷却区
23 冷却喷嘴
23a 打开的冷却喷嘴
23z 闭合的冷却喷嘴
24 间隙
25 间隙
26 控制装置
R 边缘区域
T 运输方向/铸造方向
U 环绕轨道
Claims (13)
1.一种履带式铸造机(10)，其用于由液态金属制造铸件(11)，所述履带式铸造机包括：
两条导轨(12)，通过所述导轨形成两条对置地布置的水平的无中断的环绕轨道(U)；
多个支撑元件(14)，所述支撑元件相应在所述导轨(12)上引导并且具有布置在其上的冷却块(16)，从而形成支撑元件(14)的连续的链条，该链条在运输方向(T)上沿着所述环绕轨道(U)运动，其中，在所述导轨(12)的环绕轨道(U)的笔直区段中处于相对位置的冷却块(16)之间构造有用于所述铸件(11)的移动铸模(18)，以及
冷却装置(20)，
其特征在于，所述冷却装置(20)具有单独的冷却区(22)，该冷却区相应具有至少一个冷却喷嘴(23)，其中，所述冷却区(22)能沿着所述运输方向(T)和/或横向于所述运输方向(T)分别操控，以便调节所述冷却喷嘴(23)的打开或闭合。
2.根据权利要求1所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，所述冷却装置(20)的冷却区(22)布置成：通过所述冷却喷嘴(23)引出的冷却介质作用于所述冷却块(16)。
3.根据权利要求2所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，所述冷却喷嘴(23)指向上履带(10.1)的冷却块(16)。
4.根据权利要求3所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，至少一个冷却装置(20)布置在所述上履带(10.1)的上回行段之上，其中，冷却介质能通过所述冷却喷嘴(23)从上面引出到所述冷却块(23)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，所述冷却喷嘴(23)指向下履带(10.2)的冷却块(16)。
6.根据权利要求5所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，至少一个冷却装置(20)布置在所述下履带(10.2)的下回行段之下，其中，冷却介质能通过所述冷却喷嘴(23)从下面引出到所述冷却块(23)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，用于所述冷却块(16)的冷却部能适配于预定的铸造宽度，为此横向于所述运输方向(T)操控、优选闭合冷却区(22)的在边缘区域(R)中的冷却喷嘴(23)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，用于所述冷却块(16)的冷却部能适配于至少一个预定的工艺参数，尤其是金属类型、预定的金属合金、铸造宽度、铸造速度和/或铸造轮廓，为此沿着所述运输方向(T)操控、优选闭合冷却区(22)的冷却喷嘴(23)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，设有控制装置(26)，借助于该控制装置能操控在相应的冷却区(22)中的各冷却喷嘴(23)。
10.根据权利要求9所述的履带式铸造机(10)，其特征在于，在所述控制装置中储存有预定的冷却模型，其中，基于该冷却模型自动影响所述冷却喷嘴(23)的操控，并且因此自动影响在所述铸模(18)中的铸件(11)的温度控制。
11.一种用于由液态金属制造铸件(11)的方法，其中，将液态金属浇注到移动铸模(18)中，该移动铸模构造在安装于沿着相应两条对置地布置的无中断的环绕轨道(U)沿运输方向(T)运动的支撑元件(14)上的冷却块(16)之间，其特征在于，沿着所述运输方向(T)和/或横向于所述运输方向(T)设有冷却装置(20)，该冷却装置具有单独的冷却区(22)，并且在其中相应设置有至少一个冷却喷嘴(23)，相应分别操控冷却喷嘴，以便由此打开或闭合所述至少一个冷却喷嘴(23)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在边缘区域(R)中横向于所述运输方向(T)操控所述冷却区(22)，以便用于所述冷却块(16)的冷却部与预定的铸造宽度相适配。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，沿着所述运输方向(T)操控所述冷却区(22)，以便使冷却部适配于预定的工艺参数，尤其是金属类型、预定的金属合金、铸造宽度、铸造速度或铸造轮廓。
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