CN1289233C - 薄带铸片连铸方法及装置 - Google Patents
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Abstract
在一面向由一对冷却滚筒(1、1)和一对侧堰形成的炉缸(3)供给金属溶液(r)一面铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，在相当于一个上述卷状薄铸片的铸造结束时，从气体喷嘴(7b)吹气体，将漂浮在金属溶液中的熔渣(s)吹到靠近一个弯月面(m2)处，使吹到附近的熔渣附着在铸片表面和滚筒周面上，从炉缸排出。
Description
技术领域
本发明涉及通过连铸来制造厚度1～10mm左右的薄带铸片的方法及装置，特别涉及漂浮在炉缸的金属液面上的熔渣的排出处理。
背景技术
作为通过连铸来制造薄带铸片的方法，双滚筒式连铸方法是一种一面将金属溶液供给由相互沿相反方向旋转的一对冷却滚筒和按压在上述冷却滚筒的两个端面上的一对侧堰形成的炉缸内，一面在旋转的冷却滚筒的周面上形成凝固壳，制成将凝固壳彼此在冷却滚筒之间的最接近部上压接的薄带铸片，将薄带铸片在下游侧卷取成卷状的方法。
在供给炉缸的金属溶液中，混入熔渣等非金属夹杂物，此外，在金属溶液的表面上，由于氧化生成金属氧化物，它们成为熔渣漂浮在炉缸的金属溶液上，从弯月面(meniscus)被卷入到滚筒周面和铸片表面上。其结果是，由于这部分的冷却缓慢变得不均匀，所以，在铸片上产生裂纹及结构不均匀，或者发生酸洗不均匀，在产品上发生光泽不匀。
作为防止炉缸的金属溶液液面的氧化的方法，例如日本特开平3-198951公报中公开了，用密封室覆盖炉缸，向该密封室内供给惰性气体等非氧化性气体，将金属溶液液面密封的方法。但是，即使利用这样的方法密封金属溶液液面，也不能完全防止熔渣的生成。
另一方面，作为防止熔渣卷入(夹入)滚筒周面和铸片表面上的方法，例如由日本特开平3-66450号公报公开了，在金属溶液中浸渍设置夹持炉缸的浇注喷嘴而向滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰，利用熔渣排除堰阻止向冷却滚筒侧流动的方法。但是，即使设置熔渣排除堰，也不能应对在熔渣排除堰和冷却滚筒之间的弯月面附近生成的熔渣。
特别是，熔渣在铸片方向上的不均匀卷入成为很大的问题，当熔渣量多时，很容易不均匀地卷入。由于熔渣的生成量随着铸造的时间的增长而增多，所以，为了提高生产效率进行长时间的铸造时，熔渣的生成量增多，产生容易不均匀卷入的问题。
发明内容
本发明的课题是在通过连铸来制造薄带铸片的方法中，通过排出漂浮在炉缸上的熔渣，防止熔渣卷入滚筒外周面和铸片的表面。
解决上述课题的本发明的薄带铸片的连铸方法，
(1)在由一对冷却滚筒和一对侧堰形成的炉缸上，在金属溶液内浸渍设置夹持浇注喷嘴而沿滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰，将金属溶液供给上述炉缸的同时铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，其特征为，在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，将上述熔渣排除堰从金属溶液中拉起。
此外，另外一种薄带铸片的连铸方法，
(2)在向由一对冷却滚筒和一对侧堰形成的炉缸供给金属溶液的同时铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，其特征为，在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，在上述炉缸的金属溶液面，向上述一对冷却滚筒中的一方或双方吹气体。
解决上述课题的本发明的薄带铸片连铸装置，
(3)在向由一对冷却滚筒和一对侧堰形成的炉缸供给金属溶液的同时铸造薄带铸片，沿滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，其特征为，在上述炉缸的上方中央部设置气体喷嘴，该气体喷嘴在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，在上述炉缸的金属溶液面，向上述一对冷却滚筒中的一方或双方吹气体。
附图说明
图1是说明根据权利要求1所述的发明的实施方式的侧视剖面图。图1(a)是表示正常铸造时的形式的图示，(b)是表示熔渣排出时的形式的图示。
图2是说明根据权利要求2及3所述的发明的实施方式的侧视剖面图，是表示熔渣排出时的形式的图示。
图3是图2的俯视图。
图4是说明根据权利要求2及3所述的发明的实施方式的侧视剖面图，是表示熔渣排出时的形式的图示。
图5是图4的俯视图。
具体实施方式
下面，利用双滚筒式连铸装置说明本发明的实施方式。图1(a)及(b)是说明根据权利要求1所述的本发明的实施方式的侧视剖面图。一对侧堰2、2(只用假想线表示出其中之一)按压在相互向相反方向旋转的一对冷却滚筒1、1的两个端面上，形成炉缸3。
从浇口盘(图中未示出)通过浇注喷嘴4将金属溶液r供给炉缸3。为了防止因金属溶液表面氧化而生成熔渣，炉缸3的上方被密封室(图中省略)覆盖，在密封室内，供给氩和氮等非氧化性气体。
炉缸3的金属溶液r，在旋转的一对冷却滚筒1、1的周面上被冷却，生成一对凝固壳g、g。一对凝固壳g、g在滚筒最接近点kp处被压接，而成为薄带铸片c被送往下方。
薄带铸片c被配置在下游侧的卷取机(图中省略)卷取成卷状。当所卷取的薄带铸片的重量变成预定重量时，将该卷取停止，用另外的卷取机继续卷取。这样，铸造多个卷状薄铸片。
向覆盖炉缸3上方的密封室内，供给氩和氮等非氧化性气体，防止因金属溶液表面氧化而生成熔渣，但是，不能完全防止熔渣的生成。
为了防止将熔渣卷绕在铸片的表面上，如图1(a)所示，在金属溶液内浸渍设置夹持浇注喷嘴4且沿滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰5、5，阻止漂浮在金属溶液表面上的熔渣s向滚筒侧流动。
在铸造过程中，根据铸片截面尺寸和比重以及铸造速度，实时地计算出被从滚筒的最接近点kp送出的薄带铸片的重量，当计算重量达到相当于一个卷的重量，完成每个卷的铸造时，如图1(b)所示，将一对熔渣排除堰5、5从金属溶液中拉起。
当将熔渣排除堰5、5拉起时，漂浮在金属溶液表面上的熔渣s，由金属溶液流而流动到冷却滚筒侧，靠近弯月面m。
这时，由于冷却滚筒继续旋转，所以，靠近弯月面m的熔渣s被卷入滚筒周面和铸片表面上，从炉缸3排除。
图2及图3是说明根据权利要求2及3所述的发明的实施方式的侧视剖面图。与图1的标号相同的部分，其名称和结构也和图1相同。此外，在炉缸3的上方设置密封室(图中未示出)，向密封室内供给非氧化气体。
在图中，表示将一对熔渣排除堰5、5从金属溶液中拉起的状态，但在铸造过程中，浸渍在金属溶液r中，阻止熔渣s向弯月面m1、m2流动。
在熔渣排除堰5、5的背面安装气体喷嘴6a、6b，该气体喷嘴6a、6b从弯月面m1及m2侧指向浇注喷嘴4，将非氧化性气体吹向炉缸的金属溶液。
作为气体喷嘴6a、6b的形式，可以是狭缝型、圆孔型等任何一种形式，例如，在狭缝型的情况下，宽度：1.5mm，长度：18mm，与金属溶液表面的距离：60～70mm(熔渣排除堰浸渍时)。此外，在作为圆孔型的情况的例子，喷嘴直径：0.5～1.0mm，孔节距：5mm，与金属溶液表面的距离：80mm。
气体喷嘴的高度和气体喷出角度，可以根据金属溶液表面的高度等调整，气流速度在狭缝型和圆孔型的情况下都是20～30mps。
在图2及图3中，和图1时的情况一样，薄带铸片c由设置在下游侧的卷取机(图中省略)卷取成卷状，当所卷取的薄带铸片的重量变成预定重量时，停止该卷取，用其他镀敷卷取机(图中省略)继续卷取。如上所述，制造多个卷状薄铸片。
在连铸过程中，将熔渣排除堰5、5浸渍在炉缸3的金属溶液r中，阻止熔渣s向弯月面m1、m2流动，防止熔渣卷入滚筒周面和铸片表面上。此外，从气体喷嘴6a、6b将氮和氩等非氧化性气体从弯月面m1、m2的前面侧的滚筒周面向熔渣排除堰5喷出，使漂浮在熔渣排除堰5和弯月面m1、m2之间的熔渣s靠近熔渣排除堰5，进一步靠近侧堰。从而，防止熔渣卷入弯月面m1、m2。
由铸片的截面尺寸和比重及铸造速度，实时地计算出从滚筒的最接近点kp送出的薄带铸片的重量，当计算重量达到相当于一个卷的重量，每个卷的铸造结束时，如图2所示，把一对熔渣排除堰5、5从金属溶液r中拉起，而且从气体喷嘴6a、6b中的一个(在图中向右侧)的气体喷嘴6b喷出非氧化性气体。
漂浮在金属溶液面上的熔渣s从一个弯月面m1被吹向另一个弯月面m2。这时，由于冷却滚筒1、1继续旋转，所以，被吹向弯月面m2的熔渣s，被卷入旋转的滚筒周面和铸片表面，从炉缸3被排出。
此外，在本例中，将气体喷嘴6a、6b安装在熔渣排除堰5上，但也可以和熔渣排除堰5分开单独设置。
图4及图5是说明根据权利要求2及3所述的发明的实施方式的图示。与图2及图3的不同点是，在该图中，只将气体吹向弯月面的一个，但在本方式(图4及图5)中，吹向弯月面的两个。
在浇注口4的左右两侧上，设置从炉缸3的中央部指向两个弯月面m1、m2来吹出气体的气体喷嘴6c、6d。
与图2和图3时的情况一样，在制造多个卷状薄铸片的方法中，当铸造的铸片的计算重量达到相当于一个卷的重量，每个卷的铸造结束时，把熔渣排除堰5、5从金属溶液中拉起，而且从气体喷嘴6c、6d中喷出非氧化性气体。这样一来，喷出非氧化性气体时，漂浮在金属溶液表面上的熔渣s，被吹得靠近两个弯月面m1、m2。
这时与前面一样，由于冷却滚筒1、1继续旋转，所以被吹得靠近弯月面m1、m2的熔渣s，被卷入旋转滚筒周面和铸片表面，从炉缸3排出。
此外，在本发明的方法中，由于熔渣的排出，卷入熔渣的铸片的部分产生熔渣瑕疵，在大多数情况下，不能成为产品，但通常，由于卷状薄带铸片的前端部及尾端部的长度约为2～4m的部分是发生瑕疵不能成为产品的部分，所以，如果在铸造这部分时排出熔渣的话，不会造成成品率新的恶化。
从而，在本发明的“薄带铸片的每一个卷的铸造结束时”，最好是除去上述不好的部分、产品部分的铸造结束时。此外，熔渣的排出可以根据熔渣的发生量进行，不一定在每个卷的铸造结束时全部排出。
接着，对实施例进行说明。
(实施例)
作为本发明的例子，利用冷却滚筒的直径：1200mm，宽度：1300mm的双滚筒式连铸装置，以图2及图3所示的方式铸造180吨，当每个卷的铸造结束时，利用吹气体使熔渣靠近滚筒周面，从炉缸排出。
在比较例中，利用现有技术的熔渣排除堰，但不进行熔渣的排出。结果是，在比较例中，产品表面的裂纹及光泽的不均匀的合计表面缺陷的发生程度，约为本发明的5倍。
工业上的可利用性
根据本发明，在利用双滚筒式连铸装置铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷绕成卷状的制造多个卷的薄带铸片的制造方法中，通过在相当于该薄带铸片的一个卷的铸造结束时，使漂浮在炉缸的金属溶液面上的熔渣靠近弯月面，将熔渣附着在铸片表面和滚筒周面上，可以从炉缸中排出。
从而，本发明特别可以消除在长时间铸造中熔渣的积累，可以制造质量良好的铸片。
Claims (3)
1、一种薄带铸片的连铸方法，在由一对冷却滚筒和一对侧堰形成的炉缸上，在金属溶液内浸渍设置夹持浇注喷嘴而沿滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰，将金属溶液供给上述炉缸的同时铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，其特征为，在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，将上述熔渣排除堰从金属溶液中拉起。
2、如权利要求1所述的薄带铸片的连铸方法，其中，在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，在上述炉缸的金属溶液面，向上述一对冷却滚筒中的一方或双方吹气体。
3、一种薄带铸片连铸装置，在由一对冷却滚筒和一对侧堰形成的炉缸上，在金属溶液内浸渍设置夹持浇注喷嘴而沿滚筒宽度方向延伸的一对熔渣排除堰，将金属溶液供给上述炉缸的同时铸造薄带铸片，将该薄带铸片卷取成卷状来制造多个卷状薄带铸片，其特征为，在上述炉缸的上方中央部设置气体喷嘴，该气体喷嘴在上述薄带铸片的每一卷的铸造结束时，将上述熔渣排除堰从金属溶液中拉起后，在上述炉缸的金属溶液面，向上述一对冷却滚筒中的一方或双方吹气体。
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