CN1275721C - 用于连续铸造金属带的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于连续立式铸造金属带的设备，它包括：具有顶端和底端的铸模(10)，该铸模设有一开口型腔(C)；一中间包(10)，其具有与型腔(C)直接连通的排出孔道(11A)以通过中间包(11)和铸模(10)之间的界面将熔融金属送进铸模入口(E)中；一密封装置(14)，它在所述中间包-铸模界面处形成密封以防止熔融金属进入所述界面；以及一装置(12)，用于将熔融金属提供给中间包(11)并且在其中保持熔融金属液面。所述密封装置(14)包括：一对平坦水平表面(10A，11B)，其中一个在铸模上围绕入口(E)，另一个在中间包(10)上围绕排出口(11A)；以及一密封件(14A)，其由一片石墨形成并且与所述两个表面(10A，11B)恒定密封接合。

Description

用于连续铸造金属带的设备

技术领域

本发明涉及连续立式铸造金属带的设备，更具体地说涉及这样一种设备，它包括：具有顶端和底端的铸模，该铸模设有具有位于顶端处的铸模入口和位于底端处的带材出口的开口型腔；用于保存熔融金属的中间包，所述中间包具有与型腔直接连通的排出孔道以通过中间包和铸模之间的界面将熔融金属送进铸模入口中；密封装置，它在所述中间包-铸模界面处形成密封以防止熔融金属进入所述界面；以及一熔融金属输送装置，用于将熔融金属提供给中间包并且在其中保持熔融金属液面。

背景技术

US3797555A披露了这种连铸设备。这种设备的一个重要特征在于，铸模具有通常被称为保温帽的部分，这意味着在该连铸设备内的熔融金属表面的高度在中间包内明显高于靠着型腔的冷却壁的熔融金属固化开始处的高度。

因此，在带有保温帽的连铸设备中，连续熔融金属体从中间包的某个高度向下延伸至低于型腔内的高度，在那里开始出现熔融金属的固化。因此，在型腔内没有任何大气会干扰金属固化的位置。带保温帽的连铸技术的另一个优点在于，由于在中间包中具有熔融金属而导致其金属静压力高于铸模中的一些地方。

为了使连铸设备可靠操作并且维持高质量的铸坯，必须在中间包-铸模界面处，即在连续送入铸模中的熔融金属流经中间包的排出口并且进入型腔的位置处，提供可靠的密封。在连铸设备中形成可靠的密封特别难，其中铸模振动以便于固化金属运动穿过型腔。还难以提供大密封表面，这对于可靠密封是必要的。

发明内容

本发明的一个目的在于在上述连铸设备中在中间包-铸模界面处设置可靠的密封装置。

根据本发明，一开始所述的连铸设备的特征在于，密封装置包括：在铸模的顶端处的向上面对着的水平平坦密封件支撑表面，所述密封件支撑表面围绕着铸模入口延伸；在中间包上的平坦的向下面对表面，所述向下面对表面绕着中间包的排出口延伸；以及一密封件，由石墨板形成并且与在铸模上的所述水平密封件支撑表面和中间包的所述向下面对表面恒定密封接合，所述密封件绕着铸模入口和中间包的排出口延伸。

在根据本发明的设备中，在中间包-铸模界面处的密封是通过一种非常简单而廉价的密封装置来实现的，其中在一对平坦水平表面之间插入有一密封件，所述平坦水平表面一个在中间包上而另一个在铸模上。中间包和其所容纳的金属施加了密封所需要的压力。如果铸模垂直振动，则可以很容易将中间包布置成与铸模一体振动。如果铸模另外水平振动，则水平振动不必包括中间包，因为中间包和铸模可以相对于彼此在密封件上水平滑动，从而不会破坏密封装置的密封效果。

附图说明

下面将参照其中概略地显示出本发明连铸铸模的实施方案的附图对本发明进行更详细地说明。

图1为沿着图1的I-I线剖开的实施本发明的连铸设备的垂直剖视图，该设备包括一铸模和具有用于提供熔融金属的相关部件的中间包；

图1A显示出以更大的比例画出的图1的一部分，用来更清楚地显示出中间包的下部和铸模的上部以及介于其间的密封装置；

图2为在图1中所示的设备的平面图，其中删除了覆盖着该铸模的这部分中间包；并且

图3为沿着图2的III-III线剖开的垂直剖视图。

具体实施方式

在这些图中以实施例的方式所示的本发明实施方案中，连铸铸模10用于立式铸造金属带尤其是有色金属或合金例如铜和铜基合金带材。从冒口或中间包11通过位于该铸模顶端处的矩形细长铸模入口E将要在该铸模10中进行铸造的熔融金属连续送进垂直延伸的型腔C中。在金属在型腔中向下前进时，它固化以形成以条带S形状的固态铸坯，该铸坯通过位于铸模底端的排出口排出。固化带材S在铸模10下面在拉辊R之间穿过，这对拉辊用来以恒定的速度从铸模中将带材拉出。

中间包11通过包括用于控制进入中间包的流量的普通塞棒铁芯3的出流槽12(只是部分显示出)接收来自熔炉(未示出)的熔融金属，从而在中间包中保持基本上固定的熔融金属页面。可以采用普通的技术来进行该流量控制，因此在这里就不必对该技术进行说明。

更具体地说，通过形成在中间包11的平坦水平底面11B中并且与铸模入口E基本上共同延伸的矩形出口11A将熔融金属送进铸模10中。如在下面更详细地说明的一样，中间包11通过中间的密封装置14压在铸模10的平坦水平顶面10A上。该密封装置用来防止熔融金属在由铸模的所述顶面10A和中间包11的所述底面11B即包围着出口11A的平坦的水平表面形成的中间包-铸模界面处横向溢出。

在所示的连铸设备的操作中，铸模10安装在一铸机的一对安装台M之间，该铸机可以为普通的设计。铸模10本身包括大体上由15表示的一对分开的宽侧壁和由一对石墨棒形成并且桥接着在侧壁15的相对内侧之间的间隙的一对窄端壁16，从而侧壁和端壁15、16共同形成型腔C。图2清楚地显示出沿着铸造金属运动穿过由型腔形成的通道的方向看的型腔C的矩形形状。

侧壁15在结构上基本上相同。每个侧壁包括两个主要部分，即长方体石墨板或块17，其一个表面即内表面17A朝向型腔C并且其另一个表面或外表面17B背离型腔，以及一衬板18，该衬板固定在安装台M上并且支撑保护着石墨块17。衬板18覆盖着石墨块17的整个外表面，并且还与其端部接合。石墨块17及其结构是独特的并且将在下面进行详细说明，而衬板18可以为基本上普通的结构，因此不必作进一步说明。

在所示连铸设备的操作中。铸模10至少沿着垂直方向即如由在图3中的双箭头OV所示一样沿着正在铸造金属的运动方向振动。优选的是，它还如由双箭头OH所示一样水平振动，从而铸模10和中间包之间存在与铸模入口E的纵向方向平行的水平振动相对运动。可以通过任意适当的机构来实现这些振动。在连铸领域中已知有几种用于振动铸模的机构。

由于中间包11一直坐压在密封件14A上，所以它必须相对于连铸设备的机架沿着垂直方向具有某些可动性，从而允许进行垂直振动，而且密封件14A不会丧失其密封效果。水平振动可以被由密封件14A允许的铸模10和中间包11相对于彼此的水平滑动运动所容纳。

与每个侧壁15相连的是一冷却系统，该系统除了其一部分外，大部分是普通的。那个部分包括在石墨块17中，并且包括一组平行的金属例如铜冷却剂管19。该系统的其它部件(未示出)包括装在衬板18中用于使液态冷却剂穿过在石墨块17中的冷却剂管19的部件。如在这些附图中所示一样，这些管子在石墨块17的相对端部之间沿着大致位于石墨块17的垂直大面之间的中央处的垂直平面水平地即与铸造金属运动穿过型腔C所沿着的方向垂直地延伸。

每个侧壁15的石墨块17由许多带状矩形细长薄(例如厚度约为1mm)石墨板或薄片20形成，这些薄片通过使其宽面或表面相互接合而层叠在一起，从而使其窄纵向表面或边缘共同形成如此形成的长方体板状直层叠体或石墨块17的宽侧面或表面。安装在铸模10中的石墨块17的内表面17A形成型腔C的其中一个侧面。

优选的是，薄片20由薄片状石墨制成，即由基本上由密实薄片制成的石墨制成，这些薄片沿着与从中切出这些薄片的石墨板的表面基本上平行的表面延伸。那种石墨板(薄片或板)很容易从市场上买到。这种石墨板的特别吸引力在于其沿着与这些面平行的方向的导热性明显好于垂直于这些面的导热性。适用于该石墨块17的市售石墨板产品的示例由Sigri Elektrografit GmbH，Meitingen bei Augsburg，Germany以名称SIGRAFLEX-F(薄板)和SIGRAFLEX-L(板)销售的产品。

为了尽可能实现令人满意的导热性能，构成这些薄片的石墨的密度最好尽可能高。因此优选的是，在形成层叠体之前通过使这些板或从它们中切出的薄片受到增密处理例如通过滚压提高市售这些由薄片状石墨形成的板的密度。

在通过将这些薄片20层叠来形成石墨块17之前，在薄片中例如通过冲压形成孔以能够容纳冷却剂管15。这些孔的尺寸应该与冷却剂管19的尺寸精确匹配，从而可以实现管子滑动配合在这些孔中。这种配合对于获得从石墨到在这些冷却剂管中流动的液态冷却剂的有效热传递而言是必要的。

用于用打孔薄片20形成层叠体的传统过程是将冷却剂管19的一个端部固定在一个端部构件(未示出)由于为具有大致薄片20的长度和宽度的矩形金属板上，从而这些管子成完全平行的关系延伸，然后使薄片20在管子的相对端部上滑动并且沿着这些管子推动它们直到它们相互面对面接合。当已经加入了形成该层叠体所需要的所有薄片20时，可以将类似的端部构件施加在层叠体上，并且通过这些端部构件沿着相反的方向施加压力以压紧该层叠体和形成该层叠体的薄片20。这种压实提高了薄片与冷却剂管19的接触，由此促进了从薄片20到在这些管子中流动的冷却剂的热传递。

在上述将石墨块17与装在其中的冷却剂管19组装在一起之后，例如通过铣削对石墨块的大面17A、17B进行机加工，从而将石墨块降低至适当的精确尺寸并且将具有光滑的表面。然后将经过如此精整的块17安装在其衬板18上，由此将由石墨块17和衬板18形成的侧壁15安装在铸机中。

在侧壁和端壁15、16的安装位置中，这些块17的平坦的水平上端表面和端壁16形成围绕着铸模入口E延伸的顶面10A。该顶面10A支撑着一平坦的密封件14A，该密封件在连铸设备的操作中与铸模表面10A和中间包表面11A一起形成密封装置14，从而该密封件14的相对侧面与这些表面密封接合。

密封件14A由与制造石墨块17的薄片20的石墨板材料类似或相同的石墨板材料制成。在所示的实施方案中，密封件14A只包括一单板或单层，但是它可选地包括多个层叠的板或层。

当然，必须将密封件14A安装在顶面10A或者中间包11的底面11B上，从而在连铸设备的操作中，密封件将保持在适当的密封位置中，并且其表面与铸模表面10A和中间包11的底面11B密封接合。可以采用几种用于将密封件14A紧固在正确位置中的方法和装置。当前优选的紧固装置是在图1A中所示的装置，并且包括例如由铜形成的固定在铸模10的顶面10A上的框架14B，用来限制和固定密封件14A。

如上所述，密封装置14可以包括多个与所示密封件14A类似的密封件。例如，除了设在铸模的顶面10A上的所示密封件14A之外，可以将类似的密封件设置并且紧固在中间包11的底面11B上，从而在操作中它将可滑动地且密封地接合着开始所述的密封件14A。

在所示的实施方案中，中间包11设置在形成在铸模表面壁15的上部之间的凹槽中。中间包的这种定位对于本发明没有任何特定的意义。

Claims (7)

1.一种用于连续立式铸造金属带的设备，它包括：

具有顶端和底端的铸模(10)，该铸模设有具有位于顶端处的铸模入口(E)和位于底端处的带材出口的开口型腔(C)；

用于保存熔融金属的中间包(11)，所述中间包具有与型腔(C)直接连通的排出孔道(11A)，以通过中间包(11)和铸模(10)之间的界面将熔融金属送进铸模入口(E)中；

密封装置(14)，它在所述中间包-铸模界面处形成密封以防止熔融金属进入所述界面；以及

熔融金属输送装置(12)，用于将熔融金属提供给中间包(11)并且在其中保持熔融金属液面，

其特征在于，所述密封装置(14)包括：

在铸模(10)上的位于其顶端处的向上面对的水平平坦密封件支撑表面(10A)，所述密封件支撑表面(10A)围绕铸模入口(E)延伸；

在中间包上的平坦的向下面对表面(11B)，所述向下面对表面(11B)围绕中间包的排出口(11A)延伸；以及

密封件(14A)，其由一片石墨形成并且与在铸模(10)上的所述水平密封件支撑表面(10A)和中间包(11)的所述向下面对表面(11B)恒定密封接合，所述密封件(14A)围绕铸模入口(E)和中间包(11)的排出口(11A)延伸。

2.如权利要求1所述的设备，其中，该铸模(10)包括一对侧壁(15)，每个侧壁包括由细长石墨薄片(20)层叠体形成的垂直石墨块(17)，并且所述石墨块的一个端部形成该铸模的一部分所述密封件支撑表面(10A)。

3.如权利要求2所述的设备，其中，该层叠体的石墨薄片(20)从型腔(C)的入口(E)延伸至出口，并且在铸模(10)上的所述部分密封件支撑表面(10A)由薄片的端部形成。

4.如权利要求3所述的设备，其中，多个冷却剂管(19)通过形成在石墨薄片(20)中的孔水平延伸穿过石墨块(17)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，该铸模(10)还包括一对石墨端壁(16)，这些端壁桥接侧壁(15)之间的间隙，所述端壁具有平坦的水平上端面，这些上端面与每个所述石墨块(17)的所述一个端部齐平并且形成铸模上的部分所述密封件支撑表面(10A)。

6.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，中间包(11)的所述向下面对表面(11B)可以相对于密封件(14)滑动。

7.如权利要求5中所述的设备，其中，中间包(11)的所述向下面对表面(11B)可以相对于密封件(14)滑动。

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