CN1278799C

CN1278799C - 连续铸造钢带的方法和装置

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Publication number: CN1278799C
Application number: CNB998093963A
Authority: CN
Inventors: 拉扎尔·斯特里佐夫; 坎纳帕·穆孔瑟恩
Original assignee: CASTLIP Co
Current assignee: Castlip Co.
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: CN1311721A; TR200100379T2; EP1100638B1; EP1100638A1; ID28068A; MY123243A; ATE264723T1; IL140943A0; CA2337246A1; EP1100638A4; CA2337246C; DE69916617T2; AUPP515198A0; DE69916617D1; JP2002522226A; TW478985B; WO2000007753A1; KR100621084B1; IL140943A; KR20010072298A

Abstract

在钢带双辊连铸中，熔融钢水导引至平行铸造辊之间的辊隙中，以形成支撑在辊铸造表面上的铸造池，辊转动从辊隙向下导引凝固钢带。对铸造表面织构化，形成具有尖峰点的不连续突起的任意图案，尖峰点的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。任意织构化网纹结构可通过对铸造表面基材喷砂形成，由保护涂层覆盖在基材上。也可将涂层通过化学沉积或电解沉积方法沉积在基材上产生网纹结构。

Description

连续铸造钢带的方法和装置

技术领域

本发明涉及钢带的铸造。

背景技术

在一个双辊连铸机中通过连续浇铸来铸造金属带是已知的。在这种工艺中，熔融的金属被引入到一对旋转方向相反的水平浇铸辊之间，该对浇铸辊是被冷却的，以便在其移动的表面上凝固出金属壳，并且凝固出的金属壳在两辊之间的辊隙内被聚集到一起，从辊之间的间隙向下传送从而生产出一种凝固的带状产品。这里采用的术语“辊隙”指的是所述辊被紧靠在一起的总区域。熔融的金属可以从一个浇包被浇入一个较小的容器内或一系列容器内，并从这里流过一个置于辊隙上方的金属输送管嘴，以便将其导引至两辊之间的辊隙，从而形成一个直接位于辊隙上方的支持在辊铸造表面的熔融金属浇铸池，并沿辊隙的长度延伸。该浇铸池通常被限定在与辊的端面滑动配合的侧板或挡板之间，以便阻止浇铸池的两端防止浇铸液流出，尽管可替换的装置如电磁挡板也曾被提议过。

虽然双辊连铸机对于有色金属已经有一些成功的应用，所述有色金属冷却时迅速凝固，但是在将这种技术应用到铸造黑色金属时还存在一些问题。一个特别的问题是在辊的整个铸造表面达到金属充分快速并均匀的冷却。特别是已经证明凝固到具有光滑铸造表面的铸造辊上难以获得足够高的冷却速度，因而已经被建议使用具有这种铸造表面的辊，即所述铸造表面被故意织构化成规则的突起和凹进图案，由此加强热传输，并增加凝固期间在铸造表面达到的热通量。

我们的美国专利5701948披露了一种通过一系列平行槽和脊结构形成的铸造辊网纹结构。更具体地说，在一双辊连铸机中，可通过提供实质上具有一定深度和间距的沿圆周方向延伸的槽和脊结构，对所述连铸辊的铸造表面织构化。这种织构化的网纹结构在金属凝固期间产生增强的热通量，并且为了钢的铸造可被最优化，以便在铸造钢带中达到高的热通量值和致密的微观结构。实质上当铸造钢带时，为了达到最好的效果从脊峰到槽根部的网纹深度应当在5微米到50微米范围内，网纹间距应当在100微米到250微米范围内。为了达到极佳的结果，最好是网纹深度在15到25微米范围内，间距在150微米到200微米之间。

尽管在美国专利5701948中披露的带有网纹结构的辊在铸造黑色金属带时能够达到高的凝固速度，但是已经发现这种金属带对铸造条件非常敏感，必须严格控制以避免称之为“鳄鱼皮”和“振痕”缺陷的两种普通的带缺陷。更具体地说，有必要通过控制加入到熔体中的硫来控制鳄鱼皮缺陷，通过在窄范围的铸造速度内操作连铸机来避免振痕缺陷的产生。

当在一定条件下即凝固壳体热通量有变化的情况下δ和γ铁相同时凝固在双辊铸造机的辊铸造表面的壳体内时，出现所述鳄鱼皮缺陷。所述δ和γ相具有不同的热强度特征和热通量变化，于是在铸造辊之间的辊隙处会聚在一起的凝固壳体中就产生局部变形，导致最终形成的带表面出现鳄鱼皮缺陷。

沉积在辊表面的少量氧化物沉积物的熔点低于被铸造金属熔点，这种氧化物在金属凝固到了连铸辊表面期间保证控制的均匀热通量方面是有益的。当辊表面进入熔融金属铸造池中时，这种氧化物沉积物熔化，有助于在铸造表面和铸造池的熔融金属之间形成一个薄液体分界面层，促进良好的热通量。可是，如果太多的氧化物形成，则所述氧化物产物的熔化产生一个很高的热通量，该氧化物然后再凝固，结果热通量迅速降低。通过复杂的辊清洗装置尽力将沉积到铸造辊上的氧化物保持在一个严格的限度内来解决这一问题。然而，辊清洗不均匀的地方会出现氧化物聚集量的变化，伴随凝固壳体中最终热通量的变化，产生局部变形，导致鳄鱼皮表面缺陷的产生。

振痕缺陷在铸造池的弯月面处开始，在此出现初始的金属凝固。一种形式的振痕缺陷称之为“低速振痕”，是在低铸造速度下产生的，这是由于在铸造辊上出现的过早的金属凝固而形成的，由此产生一个弱的壳体，当该壳体被进一步拉向铸造池时其随后发生变形。另一种形式的振痕缺陷称之为“高速振痕”，是在高的铸造速度下出现的，当壳体开始形成并进一步从铸造辊向下移动时在正形成的壳体上方存在液体。所述液体进入新月形区域，不能够跟上移动的辊表面，导致铸造池上部分中的液体和辊之间的滑移，这样就形成外观为穿过钢带的横向变形带高速振痕缺陷。

此外，一方面为了避免低速振痕缺陷的产生，另一方面为了避免高速振痕缺陷的产生，有必要在一个很窄的铸造速度范围中操作。通常有必要在从30到32米/分钟这样的窄铸造速度范围内操作。这一具体的速度范围随辊子的不同而不同，但是通常铸造速度必须显著低于40米/分钟，以避免高速振痕。

我们现在已经确定能够产生一个辊铸造表面，其很小倾向于产生振痕缺陷并且能够使得钢带以大大超过迄今为止能够不产生带缺陷的铸造速度的速度铸造。此外，按照本发明提供的铸造表面对引起鳄鱼皮缺陷的条件还相对不敏感，并且能够铸造没有鳄鱼皮缺陷的钢带。

发明内容

按照本发明，提供了一种连续铸造钢带的方法，包括在一个或多个激冷铸造表面上支持一个熔融钢连铸池，并且移动所述一个或多个激冷铸造表面，以产生离开所述连铸池的一条凝固带，其中对所述铸造表面或每一铸造表面织构化，形成任意图案的具有尖顶的不连续突起，其尖顶的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。

优选地，所述不连续突起的平均高度为至少20微米。

优选地，所述带以大于每分钟40米的速度离开所述铸造池。例如所述带可以以每分钟50米到65米的速度离开所述铸造池。

所述熔融钢可以是硫含量不大于0.025％的低残留钢。

本发明的方法可用于双辊连铸机。

按照本发明，进一步提供一种连续铸造钢带的方法，其中，通过设置在一对平行铸造辊之间的辊隙上方的金属输送管嘴将熔融金属导引至所述辊隙中，以形成直接支持在辊隙上方辊铸造表面上的熔融钢铸造池，所述铸造辊转动以从所述辊隙向下传送一条凝固钢带，其中每一辊铸造表面均被织构化，形成任意图案的具有尖顶的不连续突起，其尖顶的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。

本发明进一步提供一种连续铸造钢带的装置，包括一对连铸辊，在该对连铸辊之间形成一个辊隙；一个熔融钢水输送管嘴，其用于将熔融钢水输送到所述连铸辊之间的辊隙中，以形成直接支持在辊隙上方的连铸辊表面上的熔融钢水铸造池；以及辊驱动装置，用于以相反方向驱动所述连铸辊，从而产生从辊隙向下传送的凝固金属带，其中，对每一个辊铸造表面织构化，形成具有尖峰的不连续突起的任意图案，所述尖峰的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。

按照本发明的织构化的铸造表面可通过对铸造表面喷砂来实现，或者可通过对一个金属基材喷砂来实现，所述金属基材带有表面涂层保护层，以产生一个铸造表面。例如所述铸造表面或每一铸造表面可通过对铜基材进行喷砂而产生，随后对该基材镀敷一薄层铬保护层。或者所述铸造表面可由镍形成，在这种情况下镍表面可被喷砂，而不施加任何保护涂层。

可替换地，所述铸造表面或每一铸造表面的所需网纹结构可通过在基材上沉积涂层来获得。在这种情况下，可选择涂敷材料来促进金属凝固过程中高的热通量。所述材料可以是一种这样的材料，其对于钢氧化物产物具有低的亲和力，以便氧化物润湿带有这些沉积物的铸造表面的能力低。更具体地，所述铸造表面可由镍、铬和钼的合金形成，或者由镍、钼和钴的合金形成，将所述合金沉积以便产生所需的网纹结构。

附图说明

为了更清楚地解释本发明，将参照附图描述本发明到目前为止的试验结果，其中：

图1表示在模拟双辊连铸机条件下确定金属结晶速度的试验装置；

图2表示包含在图1所示试验装置中的浸入桨；

图3表示在网纹基材上的钢试件凝固过程中获得的热通量值，所述网纹基材具有规则形式的间距为180微米深度为60微米的脊，并且将所述值与在喷砂基材上的凝固过程中获得的值进行比较；

图4表示在连续浸入试验期间获得的最大热通量测量值，其中钢从四种不同的熔体被凝固到带脊的基材和喷砂基材上；

图5表示从图4的浸入试验获得的凝固壳中的鳄鱼皮缺陷的物理测量结果；

图6表示在图4所示的浸入试验中获得的凝固壳的厚度标准偏差的测量结果；

图7表示以低铸造速度凝固在一个带脊基材上的低硫钢壳表面的显微照片，其显示有低速波纹缺陷；

图8表示穿过图7中低速波纹缺陷处的凝固壳的纵向截面图；

图9表示以相对高的铸造速度凝固到带脊基材上的低硫钢的凝固壳表面的显微照片，其显示有高速波纹缺陷；

图10是穿过图9所示壳的纵向横截面图，进一步描述高速波纹缺陷的性质；

图11和12是在具有不同脊深度的带脊基材上形成的壳表面的显微照片；

图13是凝固到由规则金字塔突起形成网纹的基材上的壳表面的显微照片；

图14是凝固到喷砂基材上的钢壳表面的显微照片；

图15表示覆盖在不同网纹基材上的熔化氧化物百分比值，该基材产生图11到图14所示的凝固壳；

图16和17表示穿过由普通钢熔化并以相同铸造速度沉积在喷砂和带脊网纹基材上的凝固壳所示的横截面显微照片；

图18表示采用带镀铬脊基材和涂敷镍、钼和铬合金的基材的连续浸入试验过程中获得的热通量最大值；

图19、20和21是凝固在不同冷却基材上的钢壳的显微照片；

图22是按照本发明操作的带坯连铸机的平面图；

图23是图22所示带坯连铸机的侧视图；

图24是沿图22中线24-24的垂直横截面图；

图25是沿图22中线25-25的垂直横截面图；

图26是沿图22中线26-26的垂直横截面图；

图27表示按照本发明产生的一个典型表面网纹。

具体实施方式

图1和图2表示一个金属凝固试验装置，其中以精确模拟双辊连铸机铸造表面的条件的一种速度将一个40mm×40mm的冷却块浸入熔化钢熔池。当所述冷却块移动穿过所述熔池时，钢凝固在该冷却块上，而在所述冷却块的表面产生一层凝固钢。这一层凝固钢的厚度可在其整个区域的点测量，以绘制出在所述凝固速度下的变化和因此的不同位置的热传输有效速度。这样就能够产生一个全面的凝固速度测量值以及整个热通量测量值。而且能够检验带表面的显微组织，分析凝固的显微组织的变化与所观察到的凝固速度和热传输值的变化关系。

图1和图2所示的凝固装置包括一个感应炉1，其包含有惰性气体中的熔化金属2的熔体，所述惰性气体例如可以是氩气或氮气。总体表示为3的浸入桨安装在一个滑动件4上，该滑动件可以以一个选定的速度进入所述熔体2，随后通过计算机控制马达5的操作而收回。

浸入桨3包括一个钢体6，该钢体包括一个镀铬铜块(40mm×40mm)基底7。通过热电偶仪表测量监测基底7温度的升高，这就测量出热通量值。

在随后的描述中，有必要指出铸件表面的平滑度的定量测量。在我们实验工作中使用的有助于确定本发明范围的一个具体侧量是被称之为算术平均粗糙度值，其通常由标记号Ra表示。该值被定义为在测量长度1_m内自轮廓中心线的粗糙轮廓的所有绝对值距离的算术平均值。所述轮廓中心线是测量粗糙度的一条线，并且是平行于粗糙度宽度取舍值限度内轮廓总方向的一条线，以便在该线和落在该线两侧的轮廓部分之间包含面积总和是相同的。所述的算术平均粗糙度值可被定义为：

Ra = 1 / l_{m} {&Integral;}_{x = 0}^{x = 1_{m}} | y | dx

通过图1和图2所述实验装置进行的试验已经证明，当浇铸到一个由规则脊图样形成的网纹铸件表面上时，通过采用由尖峰点不连续突起的任意图样形成的网纹铸件表面可以避免对振痕和鳄鱼皮缺陷的敏感性。所述的任意图样网纹结构可通过喷砂来实现，并且将一般导致5到10Ra数量级的算术平均粗糙度值，如下面所述的那样，控制参数是峰突起的表面密度和该突起的最小深度，而不是粗糙度值。

该试验进一步表明，脊网纹结构对鳄鱼皮和振痕缺陷的敏感度是由于沿所述脊延伸的表面，沿所述脊氧化物可形成并熔化。熔化的氧化物沿着脊流动形成一些连续薄膜，这明显地增加了沿所述脊的实际面积的热传递。这增加了在初始凝固时经历的初始或峰点热通量值，并且导致随后氧化物凝固时热通量显著的减小，这将导致鳄鱼皮缺陷的产生。对于由任意图样尖峰突起形成的网纹结构铸造表面，氧化物仅能够铺展在单个尖峰上，而不是如在脊网纹结构中那样沿着延伸的面积铺展。所以，熔化的氧化物不能够铺展在一个延伸面积上来显著地增加初始热通量。因而这样的表面大大减小了对鳄鱼皮缺陷的敏感性，而且还显示出不需要象所述脊网纹结构那样被彻底清洗来防止这种缺陷。

本试验还证明任意图样的网纹结构产生振痕缺陷的倾向性很小，并且允许在每分钟60米量级的极高铸造速度下铸造低硫钢。由于与脊网纹结构低速铸造相比凝固时的初始热通量减小，所以不会产生振痕缺陷。在高速铸造时，尽管会出现熔体和铸件表面之间的滑移，但这不会形成裂纹。相信这是由于下面两个原因的结果。首先是由于初始热传递速度相对低(与25兆瓦/m²的脊网纹结构相比具有15兆瓦/m²的数值)，由于滑移的周期性接触损失不能够导致滑移区域内大的局部热传递变化。而且，网纹结构的任意图样形成一种抗裂纹传播性高的显微组织。

图3表示钢带在两种基材上凝固期间获得的热通量值，第一种是由加工的脊形成的网纹结构，所述脊具有180微米的间距和60微米的深度，第二种是通过喷砂形成任意尖峰突起图样的基材，其具有每平方毫米20个尖峰的表面密度和约30微米的平均网纹结构深度，基材的算术平均粗糙度值是7Ra。可以看出所述喷砂网纹结构在整个凝固期间产生更加平滑的热通量。更重要的是，这种喷砂网纹结构不象脊网纹结构那样产生初始热通量高峰值的突然下降，如上所述，所述脊网纹结构是鳄鱼皮缺陷的主要原因。这种喷砂表面或基材产生较低的初始热通量值，随后很平滑地下降到一个值，其高于脊基材凝固过程中获得的那些值。

图4表示采用脊基材和喷砂基材进行连续浸入试验获得的最大热通量测量值，所述脊具有180微米的间距和60微米的深度。试验是对具有不同化学成分的四种钢熔体的凝固进行的。前三种熔体是具有不同铜含量的低残留钢，第四种熔体是高残留钢熔体。在脊网纹结构基材的情况，基材用钢丝刷清理干净，进行由字母WB表示的试验，没有用钢丝刷清理的在一些试验之前进行，用字母NO表示。没有用钢丝刷清理的试验在采用喷砂基材的任何连续试验之前进行。可以看到对于所有化学成分的钢，喷砂基材产生比脊基材一贯较低的最大热通量值，并且不需要任何清理。脊网纹机构基材产生一贯较高的热通量值，并且当停止清理一段时间时，热通量值明显地增加，表明对铸件表面上形成的氧化物很高的敏感度。

对图4中表示的浸入试验的凝固钢壳进行检测，并测量鳄鱼皮缺陷。这些测量结果在图5中表示出。可以看到位于脊基材上的钢壳显示出相当的鳄鱼皮缺陷，而位于喷砂基材上的钢壳没有显示任何鳄鱼皮缺陷。在其整个区域的所有位置对所述壳进行测量，以得出厚度标准偏差(STD)的测量值，这些值在图6中表示出。可以看出在标准厚度偏差中所述脊网纹结构比凝固到喷砂基材上的壳产生更宽的波动。

图7表示包括重量百分比为0.05％的碳、0.6％的锰、0.3％的硅和少于0.01％的硫的钢熔体凝固到间距为180微米深度为20微米的脊网纹结构上的壳的表面显微照片。所述钢壳是由1580℃的熔体以30米/分的有效带连铸速度沉积而成的。所铸造的带显示出清晰可见的横向裂纹形式的低速振痕(chatter)缺陷。这种裂纹是在初始凝固过程中产生的，可以看到在所述缺陷的上下的表面显微结构都没有变化。图8是穿过图7所示的相同带的纵向截面图。横向表面裂纹可被清楚地看到，并且可以看出在缺陷区域内所述带变薄。

图9和图10是显微照片图，表示穿过由与图7和图8相同的钢壳熔体以60米/分这一更高的有效连铸速度沉积在相同脊基材上的壳的表面结构和纵向截面图。所述带显示出呈横向区域形式的高速振痕缺陷，其中在所述缺陷的上下带实际上变薄并且显微结构有显著的不同，尽管在图10的截面中没有清晰可见的表面裂纹。

图11、12、13和14是显微照片图，表示凝固到四种不同基材上的表面成核，所述基材具有分别由180微米间距20微米深度(图11)的规则脊提供的网纹结构；由180微米间距60微米深度(图12)规则脊提供的网纹结构；160微米间距20微米高度(图13)规则金字塔突起提供的网纹结构；和具有10Ra的算术平均粗糙度(图14)的喷砂基材。图11和12表示出与网纹结构脊相应的广泛的成核带区域，在初始凝固过程中液态氧化物在所述脊上铺展开。图13和14显示出较小的成核区域，证明了较小的氧化物扩展。

图15表示在图11到图14进行的图象分析中得出的各自的氧化物覆盖测量值，并且提供了由不连续突起图样产生的从根本上减小的氧化物覆盖面积的测量值。该图表示出喷砂基材上的氧化物覆盖面积与20微米高度和160微米间距的金字塔突起的规则栅格图样基材上的氧化物覆盖面积非常相同。

图16和17是显微照片图，表示穿过以60米/分的铸造速度由典型MO6钢熔体(重量百分比为0.007％的残留硫，0.44％的Cu，0.009％的Cr，0.003％的Mo，0.02％的Ni，0.003％的Sn)沉积在带有铬保护涂层的喷砂铜基材上(图16)的钢壳的横截面图，和沉积在160微米间距和60微米深度的镀铬基材的脊基材上(图17)的钢壳的横截面图。可以看出随着凝固的进行该脊基材产生非常粗糙的树枝状晶体结构，这通过远离冷却基材的壳一侧的粗糙树枝状晶体显示出。喷砂基材产生更加均匀的显微结构，在整个样品的厚度上是精致的。

对脊基材和喷砂基材产生的显微结构试验表明所述脊基材倾向于产生树枝状生长的图案，其中树枝状晶体从成核区域沿着所述脊散开。对喷砂基材产生的壳的试验显示出一个显著均匀一致的显微结构，其非常优越于规则结构基材产生的显微结构。

网纹结构的任意性对实现均匀一致的防止裂纹传播的显微结构来说是非常重要的。喷砂网纹结构还形成对鳄鱼皮和振痕缺陷敏感性的显著降低，在不需要添加硫的情况下能够实现高速低硫钢的连铸。为了达到这些效果，钢熔体和铸造表面之间的接触被限制为进入熔体的不连续尖峰的任意模式是很重要的。这就需要这些不连续突起应当具有一个尖的造型，而不应当具有扩展的顶部表面区域，并且这些突起的表面密度和高度应当是这样的，即熔体可由尖峰支撑，而不流到尖峰之间的下陷区域内。我们的试验结果和计算表明为了实现这一结果，所述突起必须具有至少10微米的平均高度，并且所述尖峰的表面密度必须在10到100个/mm²之间。

用颗粒尺寸为0.7到1.4mm数量级的硬微粒材料如铝、硅或碳化硅喷砂，在金属基材上形成合适的任意网纹结构。例如，铜辊表面可以以这种方式喷砂，以形成一个合适的网纹结构，该网纹表面用50微米厚度量级的一个铬涂层保护。可替换地，可以直接将网纹结构表面施加到镍基材上，不需要额外的保护涂层。

通过化学沉积或电解沉积形成涂层的方式，也可以形成一种合适的任意网纹结构。在这种情况下可选择涂层材料，以便在凝固过程中具有高的热传导性和增加的热通量。也可以选择涂层材料，以便在钢中的氧化物产物表现出差的润湿性，钢熔体本身对于涂层材料具有较大的亲和力，因而钢熔体优于所述氧化物而润湿涂层。我们已经确定了两种合适的材料是镍铬钼合金，其可以从市场上买到，商品名为“HASTALLOY C”，和镍钼钴合金，其可以从市场上买到，商品名为“T800”。

图18表示出采用带脊铬基材进行连续浸入试验获得的最大热通量测量值，和采用任意网纹结构的“T800”合金材料基材进行类似试验获得的测量值。在采用脊基材的试验中，当形成氧化物时热通量值增加到高值。在浸入20次后清理掉氧化物，导致热通量值显著地降低，由于在浸入26到32次后又形成氧化物，所以随后热通量值又增加，之后，清理掉氧化物重复进行这一周期循环。在“T800”基材上进行试验时，基材未被清理，所以在整个试验周期允许任何氧化物沉积形成。

可以看到由带脊铬基材获得的热通量值高于由“T800”基材获得的热通量值，但当氧化物形成时表现出典型的与熔化和再凝固有关的变化，这种变化引起铸造带上的鳄鱼皮缺陷。由“T800”基材获得的热通量测量值低于由带脊铬表面获得的热通量测量值，但是它们明显均匀，表明所形成的氧化物不产生任何热通量干扰，因而在铸造过程中不是一个所考虑的因素。在这些试验中的“T800”基材具有6微米的Ra值。

还表示出沉积在任意网纹结构“T800”基材上的壳比那些沉积在铬基材上的壳具有更加均匀的厚度。沉积在“T800”基材上的壳的厚度标准偏差测量值一直低于沉积在带脊的铬基材上的壳的相同测量值的至少50％，这表明非常均匀的厚度的壳的生产不表现出产生鳄鱼皮变形的那种变形。这些结果通过对试验壳的微观检测得到证实。图19是凝固到带脊铬基材上的典型钢壳的横截面显微照片，而图20是在相同试验中沉积到“T800”基材上的典型钢壳的横截面显微照片。可以看出后面的钢壳在其整个厚度上具有更加均匀的横截面，并且具有更加均匀的显微结构。

由一种“HASTALLOY C”的任意网纹结构基材也可以得到类似于由“T800”基材所获得的那些结果。图21是凝固到这种基材上的壳的显微照片。这一壳没有沉积在如图20所示的“T800”基材上的壳那样均匀，或没有那么厚。这是由于相应的M06号钢在所述“HASTALLOY C”基材上比在“T800”基材上的润湿性稍差的缘故，所以凝固过程进行得没有那么快。可是在这两种情况下，壳比由带脊的铬表面获得的相应壳更厚且更均匀，所述试验已经显示出凝固结晶过程不受所聚集的氧化物的影响，所以对铸造表面的清理将不是关键的因素。

图22到图26表示一个双辊带坯连铸机，该连铸机可以按照本发明操作。这种连铸机包括一个从车间地面12竖立起来的主机架11。机架11支撑着连铸辊托架车13，所述托架车在组装区14和连铸区15之间水平移动。托架车13载着一对平行连铸辊16，在连铸操作期间熔融金属通过一个分配器18和输送管嘴19从一个浇包17供应到所述连铸辊，以形成一个浇铸池30。连铸辊16用水冷却，以便壳凝固在移动辊表面16A，并且在所述辊之间的夹挤处集合在一起，以在所述辊出口处产生一个凝固带产品20。将所述产品送进到一个标准卷取机21，并且可随后被传输到一个第二卷取机22。一个容器23被安装到邻近连铸区的所述机架上，并且熔融金属可通过在所述分配器18上的一个溢流斜槽24被传递到该容器中，或者如果在连铸期间出现产品的严重故障或其它严重故障时，则通过在所述分配器18一侧的应急的炉底砌块25的拉出将熔融金属传递到该容器中。

连铸辊托架车13包括一个托架框31，其通过轮32安装在沿主机架11一部分延伸的轨道33上，由此辊托架车13作为一个整体被安装而沿轨道33移动。托架框31载着一对辊支架34，其中辊16是可转动地安装的。辊支架34通过相互啮合的互补滑动件35和36而安装在托架框31上，以允许辊支架在液压缸装置37和38的作用下在所述托架车上移动，来调节连铸辊16之间的夹挤处，使得当需要穿过所述带形成一横向减弱线时所述辊在一短时间间隔内迅速移开，如下面更详细地解释的那样。通过双动(double act)液压活塞和液压缸装置39的动作，托架车沿着轨道33作为一个整体可移动，所述装置39连接在辊托架车上的驱动托架40和主机架之间，以便在组装站14和连铸站15之间被作用而移动所述辊托架车，反之亦然。

连铸辊16通过与电动机连接的驱动轴41反方向地旋转，所述电动机安装在托架框31上。辊16带有铜周边壁，所述壁带有一系列纵向延伸和沿圆周间隔开的水冷却通道，从辊驱动轴41中的供水管道通过辊端给所述水冷却通道供应水，所述辊驱动轴41通过旋转密封压盖43与供水软管42连接。所述辊通常直径约500mm，长达2000mm，以便生产2000mm宽度的带产品。

浇包17整个具有传统的构造，通过一个高处的起重装置上的轭状物45支撑，从该处所述浇包可从一个热金属接收区开始定位。所述浇包安装有一个制动器杆46，其由一个伺服缸作用，以允许熔融金属穿过出口嘴47和耐火砖套48从所述浇包流入分配器18。

分配器18是由如氧化镁(MgO)这样的耐火材料制成的张开的盘状形式。分配器的一侧接收来自所述浇包的熔融金属，并具有一个前述的溢流斜槽24和炉底砌块25。分配器的另一侧具有一系列纵向间隔开的出口52。分配器的较下部分带着安装托架53，将所述分配器安装到辊托架框31上，并且在所述托架框上具有接收索引钉54的孔，以便准确定位所述分配器。

输送管嘴19形成一个耐火材料如氧化铝石墨制成的细长体。其下部带有锥度，以便向内并向下会聚，使得它能够伸入到连铸辊16之间的辊隙中。输送管嘴19具有一个安装托座60，由此将该管嘴支撑在辊托架框上，其上部形成向外伸出的侧缘55，该侧缘55位于所述安装托座60上。

输送管嘴19可带有一系列横向间隔开的通常沿纵向延伸的流道，以产生金属在所述辊的整个宽度范围内的合适的低速排放，并且将所述熔融金属输送到辊支架的辊隙中，而不直接撞击到辊的表面(在该辊表面出现初始的凝固)。或者，所述管嘴可具有单独一个连续的狭缝出口，而将熔融金属的低速液帘直接输送到辊之间的辊隙中和/或可将其浸入所述熔融金属池中。

在辊端部通过一对侧封闭板56形成所述熔融金属池，当辊托架框在连铸区时，所述侧封闭板56被保持支靠在辊的阶梯式端部。侧封闭板56由强耐火材料制成，例如由氮化硼制成，并具有带缺口的侧边81，与所述辊的阶梯式端部57的弧度匹配。所述侧封闭板可被安装在板套柄82上，通过一对液压缸装置83的作用所述板套柄在连铸区是可移动的，从而使得所述侧封闭板与连铸辊的阶梯式端部配合，以形成连铸操作期间在连铸辊上形成的金属熔融池的端部密封。

在连铸操作过程中，操纵浇包制动器杆46，使得熔融金属从所述浇包浇铸到分配器，穿过所述金属输送管嘴，从该管嘴熔融金属流到所述连铸辊。带状产品20的清洁头部通过挡板台96的动作而被导引到卷取机21的爪。挡板台96从主框架上的枢轴台架垂下，当已经形成所述清洁头部后，通过液压缸装置98的动作所述挡板台96可向着卷取机摆动。挡板台96可对着一个由活塞和汽缸装置101作用的上方带导引活瓣99操作，并且所述带状产品20可被限制在一对纵向侧辊102之间。当所述头部已被导引到卷取机的爪内后，卷取机旋转而卷取带状产品20，并允许挡板台摆回到其非操作位置，在该位置挡板台仅仅是从清除产品后的机器框架垂下(产品直接绕在卷取机21上)。随后所形成的带状产品20可被传送到卷取机22，以生产出一个最终的运离连铸机的盘卷。

对图12到图16描述的这种双辊连铸机的更具体的描述在我们的美国专利5184668和5277243以及国际专利申请PCT/AU93/00593中详细叙述。

按照本发明，辊16的铜周边壁可被喷砂，以形成所需深度和表面密度的任意网纹结构的不连续峰点突起，所述网纹结构可通过一薄层铬镀层进行保护。或者，所述辊的铜壁可被涂敷镍，对镍涂层进行喷砂处理，以达到所需的任意表面网纹结构。在另外一种选择中，可将如HASTALLOY C或T800这样的合金材料在连铸辊的铜壁上进行电解沉积。

图27表示按照本发明产生的典型的表面网纹。

Claims

1.一种连续铸造钢带的方法，包括在一个或多个激冷铸造表面上支持一个熔融钢连铸池，并且移动所述一个或多个激冷铸造表面，以产生离开所述连铸池的一条凝固带，其中对所述铸造表面或每一铸造表面形成任意图案的具有尖顶的不连续突起，其尖顶的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。

2.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不连续突起的平均高度为至少20微米。

3.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述带以大于每分钟40米的速度离开所述铸造池。

4.一种如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述带以每分钟50米到65米的速度离开所述铸造池。

5.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熔融钢是硫含量不大于0.025％的低残留钢。

6.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，有一对所述连续铸造表面，该对铸造表面是通过一对平行连铸辊的周边表面形成的，它们之间留有间隙，熔融钢水被导引至连铸辊之间的辊隙中，以形成直接支持在辊隙上方的辊铸造表面上的浇铸熔池，转动所述连铸辊将凝固带从辊隙向下传送。

7.一种如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过设置在辊隙上方的金属输送管嘴将所述熔融钢水传送到连铸辊之间的辊隙中。

8.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸造表面或每一铸造表面由涂敷有保护涂层的喷砂基材构成。

9.一种如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述保护涂层是一种电解沉积金属涂层。

10.一种如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基材为铜，并镀敷有铬。

11.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸造表面或每一铸造表面是一种喷砂表面。

12.一种如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述喷砂表面由镍形成。

13.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸造表面或每一铸造表面由涂敷在一个基材上的涂层形成，并且所述表面产生任意的网纹结构。

14.一种如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂层通过化学沉积而成。

15.一种如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂层通过电解沉积方法而成。

16.一种如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂层由一种材料形成，这种材料对于熔融钢水中的氧化物具有低的亲和力，以便熔融钢水本身对于涂敷材料具有较大的亲和力，因此优于所述氧化物润湿涂层。

17.一种如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂层由镍、铬和钼合金形成。

18.一种如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述涂层由镍、钼和钴合金形成。

19.连续铸造钢带的装置，包括：一对连铸辊，在该对连铸辊之间形成一个辊隙；一个熔融钢水输送管嘴，其用于将熔融钢水输送到所述连铸辊之间的辊隙中，以形成直接支持在辊隙上方的连铸辊表面上的熔融钢水铸造池；以及辊驱动装置，以相反方向驱动所述连铸辊，从而产生从辊隙向下传送的凝固钢带，其中，对每一个辊铸造表面形成具有尖峰点的不连续突起的任意图案，所述尖峰点的表面分布在每平方毫米10到100个之间，平均高度至少为10微米。

20.一种如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述不连续突起的平均高度为至少20微米。

21.一种如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述辊的每一铸造表面均由涂敷有保护涂层的喷砂基材确定。

22.一种如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述保护涂层是一种电解沉积金属涂层。

23.一种如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述基材是铜，所述电镀层是铬。

24.一种如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述辊铸造表面是喷砂表面。

25.一种如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述辊的喷砂铸造表面由镍形成。

26.一种如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述辊的每一铸造表面通过沉积在一个基材上的涂层确定，以便产生任意网纹结构的表面。

27.一种如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述涂层通过化学沉积方法而成。

28.一种如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述涂层通过电解沉积而成。

29.一种如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述涂层由镍、铬和钼合金形成。

30.一种如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述涂层由镍、铬和钴合金形成。