CN87107383A - 带式连铸机的改进的冷却衬垫装置 - Google Patents

Abstract

为了安全地使连铸机移动带紧靠选择的可动侧壁，第一组配置在第一供给集流器和相邻排出集流器中的可转动控制棒要安排得在其中构成集流器的冷却衬垫和移动带之间的膜中产生窄的高压区。当调整壁间间隙时，可使这些区有选择地移动到与侧壁并置。第二组配置在第二和第三供给集流器中的可转动控制棒有选择地加热与受液态金属作用的中心部分相比是较冷的带的侧边缘。当侧壁离开时，可减小受预热冷却剂作用的边缘部宽度，也可增加常温冷却剂量。

Description

本发明一般涉及用于生产钢或金属等板材或者棒材的连铸装置，更具体地说，涉及一种用于在浇铸过程中冷却和控制带的冷却衬垫装置。

JP-A    58-38642揭示了一种如图1所示的装置，其中两块固定侧板与一对作为连铸装置的基本部件的循环带相配合。可以有选择地使两块侧板相互接近和离开，使得铸件的宽度在一定范围内改变。

冷却衬垫在操作上靠着带的内表面，以便带走由液态金属传给它的热量。这类装置要求带与侧板接触，消除钢的泄漏和防止沿铸件的边缘的飞边或其诸如此类的缺陷产生。

JP-A    61-115625揭示了一种冷却衬垫装置，该装置能在它和移动带之间形成一种冷却剂的冷却膜，以便自带中带走多余的热量和同时为使带边缘紧靠侧板提供足够的液压压力，以此防止在其间液态金属的泄漏和之后形成上述的飞边。

然而，即使这种装置为使带紧靠侧板提供足够的压力，但仍有一个问题，即在带的边缘上或近带的边缘处，冷却剂流动（其受热程度并不与中心部分相同）以完全相同的程度冷却，使带的边缘和其中心部分之间产生温差。这种温差会导致在带的运动方向中作用的并会降低其使用寿命的应力出现。

本发明的目的在于提供一种冷却衬垫装置，该装置对与侧板滑动接触的带的边缘提供足够的压力，以防漏钢，而且还使带的较冷的边缘部分能够被加热到附加的温差被消除的温度以及消除降低带的使用寿命的应力。

简言之，由一种装置来达到上述目的，在该装置中配置有装在第一供给集流器和相邻的排出集流器中的第一组可转动的控制棒，在位于构成集流器的冷却衬垫和移动带之间的膜中形成窄的高压区，当调整壁间间隙时，所说的区可以选择性地被移动到与侧壁并置。配置在第二供给集流器中的第二组可转动的控制棒有选择地加热与受液态金属作用的中心部分相比为较冷的带的侧边缘。当侧壁被移离时，受经预热的冷却剂作用的边缘部分的宽度被缩减，施加于此的常温冷却剂的数量相应地增加。

更具体地说，本发明的第一方面以连铸系统的形式出现，其中移动带的一面受液态金属的作用，而另一面由与之并置并且在它们之间形成冷却剂膜的冷却衬垫冷却，以及其中侧板上装有移动带，以容纳液态金属，所说的侧板可选择地移动，以使其间所限定的间隙宽度可在预定的范围内变化。所说的系统的特征在于：配置在第一冷却剂供给集流器和相邻的冷却剂排出集流器中的第一可转动的控制棒机构用于：（a）在其中构成集流器的冷却衬垫和移动带之间所限定的膜中形成窄的高压区，以及用于：（b）当调整侧壁之间的间隙时，使窄的高压区能够选择地被移动到与侧壁并置;配置在第二供给集流器中的第二可转动的控制机构用于：（a）把经预热的冷却剂应用于有选择地加热与受液态金属作用的带的中心部分相比是较冷的带的侧边缘，（b）按照侧壁之间的距离，改变经预热的冷却剂用于侧边缘的区域的宽度;（c）按照施加经预热的冷却剂的区的宽度变化，改变受常温冷却剂作用的带的宽度。

本发明的第二方面以用于连铸系统的冷却方法的形式出现，其中移动带的一面受液态金属的作用，而另一面由与之并置并且在它们之间形成冷却剂膜的冷却衬垫冷却，以及其中侧板上带有移动带，以容纳液态金属，所说的侧板可选择地移动以使其间所限定的间隙宽度可在预定的范围内变化。所说的冷却方法的特征在于包括以下步骤：利用配置在第一供给集流器和相邻排出集流器中的第一可转动的控制棒机构来：（a）在其中构成集流器的冷却衬垫和移动带之间所限定的膜中形成窄的高压高，以及（b）当调整侧壁之间的间隙时，使窄的高压区能够选择地被移动到使侧壁并置;以及利用配置在第二供给集流器中的第二可转动的控制棒机构来：（a）把经预热的冷却剂应用于有选择地加热与受热液态金属作用的带的中心部分相比是较冷的带的侧边缘，（b）按照侧壁之间的距离，改变经预热的冷却剂应用于侧边缘的区域的宽度;（c）按照施加经预热的冷却剂的区的宽度变化，改变受常温冷却剂作用的带的宽度。

本发明的另一方面以用于冷却与之相邻的表面的一种系统所用的一种冷却衬垫的形式出现，其中所说的系统包括：在冷却衬垫中构成的第一供给集流器;一排横向穿过冷却剂衬垫的第一供给口，供给口以流体与第一供给集流器相通;高压冷却剂的第一供给源，冷却剂的第一供给源与第一供给集流器的末端部分相通;常压冷却剂的第二供给源，第二供给源以流体与设置在近末端部分的第一供给集流器的中心部分相通;配置在第一集流器的末端部分中的第一可转动的控制棒;在控制棒上的第一阻挡机构，第一阻挡机构要安排得在流体上使冷却剂的第一和第二供给源分开和防止通到末端部分的任何供给口与冷却剂的第一供给源相通，阻挡机构还得这样安排，当控制棒在第一和第二转动位置之间转动时，把第一供给源的冷却剂供给供给口所经过的窄窗口从端部的一端向另一端移动，这种方式是供给的第一供给源的冷却剂在预定的区中，带和衬垫之间所限定的冷却剂呈膜状，当控制棒在第一和第二预定位置之间转动时，该区沿第一集流器的端部横向移动。

本发明通过以下的详细叙述和结合发明的最佳实施例的附图将会更加清楚，然而，这并不应把本发明限于具体的实施例，这仅仅是为了说明和理解。

附图说明;

图1为用本发明的带式连铸机的透视图;

图2（a）为本发明的冷却衬垫装置的正视图，图中说明在带的边缘上形成的冷却剂流动样式;

图2（b）为备有冷却剂供给和排出集流器的衬垫的相同截面的侧剖视图;

图3（a）至（d）为冷却剂供给和排出集流器的正剖视图，图中说明其中配置的和控制在带的侧边缘区中冷却剂的数量和压力的转动控制部件;

图4为各个集流器中转动控制部件的配置和使每个部件之间同步转动得以保证的连接技术的透视图;

图5（a）到（d）分别为图3（a）到（d）中所示的每种配置的侧视图和展开图，图中说明在转动控制部件上形成的分配功能及其对冷却剂压力和流量的控制。

本发明被用于图1所示形式的装置。如上所述，所说的装置包括两条金属带1和2，它们由导辊3a-3c和4a-4c以所示的方式支承。侧板5和6装在带之间，这些侧板5、6可选择地作相互靠近和离开的移动。使其间所限定的间隙宽度可在预定的范围内调整。耐火材料衬5a和6a分别设置在板5和6的内侧表面上。把液态金属供入连铸机所经过的输送嘴7如图所示设置。

在本装置中，嘴7的直径大于100毫米，形成的金属带8的厚度小于50毫米。因此，侧板5、6和耐火材料衬5a和6s的形状采用倒三角形。

冷却衬垫9靠在带1和2的内表面以图示方式配置。如图2a和2b所示，这些衬垫9包括一系列冷却剂供给口10和一系列排放或排出口11。这些口10、11分别排列成横向穿过衬垫9的面而延伸的几排。在现有技术中，几排供给和排放口10、11以铸件或者带移动方向交替设置，即带1和2设置于被驱动的方向。对于本发明的该实施例来说，仍保持这次序。

供给和排放口10、11分别与冷却剂供给源和排出集流器16、17相通，它们横向地经衬垫9延伸和供给冷却剂，然后自每条带和各自的冷却衬垫9的相邻面之间所限定的膜12中排出冷却剂。

采用这种装置，从每个供给口10输出的冷却剂以诸如图2a中冷却剂流向箭头所示的方式被分配到4个相邻的排放口11。

本实施例使用三种性质不同的冷却剂供给源。第一种是常压或较低压力的供给源（NP），它经供给管道22NP在供给集流器16的大致中间部分处供入。第二种是高压供给源（HP），它经管道20HP供到经选择的供给集流器，正好在其末端的内侧面。第三种取经预热的高温冷却剂的形式，它经管道22HT供给经选择的供给集流器。

本实施例还使用第一对相邻的供给源和排出集流器，以提供一个适当高压低流量区，该区形成为防止漏钢所要求的偏移。第二对相邻集流器加热带的冷的部分，以减小引起上述的降低使用寿命的应力的温差。

每个供给源和排放集流器均装有两个控制在冷却剂膜12的横向侧面上的供给方式和冷却剂排量的可转动的控制阀或棒（每个端部一个）。

如图4所示，控制棒装有轮齿或者齿轮，它们相互啮合，使它们相互连接和能使每对棒选择性地同步反转。

图3（a）和3（b）详细地表明了第一对供给和排出集流器。配置在供给集流器中的控制棒19在其近集流器的外侧端部上具有一棱面（未用数字表示），以防冷却剂损耗。高压供给控制棒19（如下文将提及的）还在内侧端部上具有棱面。内侧棱面中形成的口23在常压冷却剂供给的供给集流器16的截面和由高压供给控制棒占有的集流器的截面之间提供有限的流体流通。

高压供给控制棒还装有螺旋阻挡机构18，它把第一和第二通道21和24限于由控制棒19所占有的截面中。第一通道21在流体上用阻挡机构18与第二通道24分开，并接受由管道20HP来的高压冷却剂。第二通道24与经管道22NP经口23使冷却剂进入的集流器16的中心部分相通。在这种装置中，螺旋阻挡机构还确定一个螺旋开口或窗口，经管道20HP供给的高压冷却剂可以经此输到有限的几个通到配置控制棒的部分的供应口。

在这点上应当指出，还可以把本发明的本实施例安排得使所有的控制棒（19、19A、19B和19C）均伸入各自的集流器到基本上相应于在侧板5、6之间所限定的最小间隙的水平。换言之，把控制棒安排成横跨侧壁可作移动调整的区域。图3（a）-3（d）表明，侧板移动到其间定为最小间隙的位置上。

图3（a）中所示的装置是这样动作的：浇铸时，经管道20HP把高压冷却剂供到供给集流器16，而经管道22HP把较低压冷却剂供入其中心部分。如图5（a）中所示，当控制棒19被转动到虚线A与一排供给口10成一直线的位置时，把螺旋阻挡机构18固定下来，并安排得仅在W₁到W₂窄的范围内将高压冷却剂供给供给口。这样，当使控制棒19转动到虚线B与一排供给口成一直线时，供以高压冷却剂的窄区以外侧方向移动直到只供给W₄到W₅范围内的供给口。

应指出，供给口10要安排得侧板的最小宽度调整达到基本上与最内侧高压供给口成一直线的程度，而最大宽度调节接近于最外侧高压供给口。因此，通过根据侧板的调节转动图3（a）所示的控制棒，有可能控制供给高压冷却剂的位置，以致使从供给口喷入膜12的高压液体流产生的力作用在直接与侧壁相反的较窄的区域上。

这种较高压较低流量区保证使带偏于侧壁，以这方式来防止漏出液态金属。

图3（b）所示的控制相邻排的排出口11的控制棒19A要这样设计，以致于螺旋阻挡机构18使其内侧面上开的排出口11能够与这些口相通，由此能使经此进入排出集流器的冷却剂排出。当使侧板移动到其间的间隙减至最小的位置时，控制棒要设置得使虚线D与一排排出口11成一直线，而当选择侧板最大宽度调整时，使控制棒转动到虚线C与这些口成一直线的位置。

控制棒19A上设置螺旋阻挡机构是为了分隔把棒19A收入第一和二通道中的排出集流器17的几个部分。两条通道中，只有通道25能与排出口11和经在内侧棱面中形成的口23与排出集流器的中心部分沟通。

当控制棒19A设置得使虚线D与一排排出口11成一直线时，在该排的内侧端上仅有限几个口能经口23与排出管道22A相通。当棒19A转向到虚线C的位置，该虚线C接近和与一排口11成一直线，与沟25液体相通的排出口的数目就增至最多。

在以齿轮G使控制棒19和19A内连的本实施例中，当使控制棒19转动到虚线B朝一排供给口10的方向上时，控制棒19A同时以反向转动，以这方式使虚线C朝向一排排出或者排放口11。

将大约95℃热的冷却剂例如水或类似的液体供入其中配置控制棒19B的供给集流器。在这种装置中，在棒上形成的螺旋阻挡机构18要这样构成，以致阻止高温冷却剂经口23与集流器的中心部分相通。即阻挡机构18把供给集流器16分成几部分，其中把控制棒19B置入流体上分隔的通道27和28中。使通道27在液体上与高温冷却剂源相通，而通道28要经口23与集流器的中心部分相通。

如图5（c）最清楚地所示，棒这样设置：当侧板被移动到它们的最小宽度调整时，使控制棒19B转动到虚线E与供给口10成一直线的位置。在这些条件下，所有的在W₁到W₄范围内的供给口与通道27相通并且供以加热的冷却剂。当侧板5、6从它们最小宽度位置移动到最大宽度位置时，使控制棒19B转动到虚线F与一排供给口成一直线的位置。在这些条件下，仅仅W₃到W₄范围内的口能够把加热的冷却剂排入冷却剂膜12中。

这种装置的理由在于，当侧板移动到它们最小宽度位置时，未受热的带的横向侧面部分的宽度由于容易受到液态金属的影响而达到最大。在这些条件下，产生大的温差的倾向是高的，必需沿着带的每侧加热较宽的冷段。然而，当侧板移向它们的最大宽度位置时，未受热的段的宽度明显变窄。这样，减小了为消除温差所需的加热量。

图3（d）中所示的集流器是为用于以下位置上所设计的：需要保存所用的冷却剂量和其中不必控制在带和冷却衬垫之间形成膜的压力。例如，图3（d）所示的棒可以被配置在对铸造方向来说是下流的位置，（即，带1的2旋转方向）和冷却衬垫的下部。这类棒也可以用在液态金属半月形的水平面的上流位置上。当侧板5、6被移动时，可以转动控制棒19C来控制冷却剂供给的宽度和由此达到上述的节省效果，而保证侧壁的水平面之间的冷却剂膜保持在所要求的厚度上。

仅仅作为实施例，可从冷却衬垫的顶到底按以下的顺序安排上述的装置。应指出，按以下顺序图3（a）到3（d）所示的棒将简单地以a、b、c和d表示。

Ⅰ.a-b-a-b-a-b-a-b-d-b-d-b-d

（应指出，第一d棒被设置在大于衬垫的一半处）;

Ⅱ.d-b-d-b-a-b-a-b-a-b-d-b-d-b-d-b-d

（应指出，在这顺序中，第一和第二d棒被配置在金属半月面的水平面上）;

Ⅲ.d-b-a-b-a-b-a-b-a-d-b-o-o-o-o-o

（在这顺序中，“o”代表不装控制棒的集流器）;

Ⅳ.d-b-c-b-c-b-c-b-c-b-c-b-c-b-c-b-c

（这顺序基本上在于带温度控制）;

Ⅴ.d-b-c-b-a-b-a-b-a-b-c-b-c-b-c-b

（上部分为压力控制，下部分为温度控制）;

Ⅵ.d-b-c-b-a-b-c-b-a-b-c-b-c-b-c-b

（用于压力控制，其中不需经预热的冷却剂）。

应当指出，必须使供给和排出集流器交替。因此，可认为，在实施例Ⅲ中，用“o”代表的集流器，事实上说明以交替的顺序安排的未控制的供给和排出集流器。

正如对本发明所属的领域的技术人员来说将是显而易见的那样，控制棒的许多其它顺序也是可能的，可以基于浇铸系统的压力和温度控制需要来选择。

虽然，为了较清楚地了解发明，通过最佳实施例业已揭示了本发明，但应当认为，在不脱离发明的原理的情况下，发明可以以不同的方式来体现。故而，应当认为，发明包括所有可能的实施例以及在不脱离以下权利要求书中所提出的发明的原理的情况下，对已揭示的实施例所作出的改型。

Claims (8)

1、一种连铸系统，其中移动带的一面受液态金属的作用，而另一面由与之并置并且在它们之间形成冷却剂膜的冷却衬垫的装置冷却，以及其中侧板上装有移动带，以容纳液态金属，所说的侧板可选择地移动，以使其间所限定的间隙宽度可在预定的范围内变化，其特征在于配置在第一冷却剂供给集流器和相邻的冷却剂排出集流器中的第一可转动控制棒机构用于：

(a)在其中构成集流器的冷却衬垫和所说的移动带之间所限定的膜中形成窄的高压区，

(b)当调整所说的侧壁之间的间隙时，使所说的窄的高压区能够选择地被移到与所说的侧壁并置；

配制在第二供给集流器中的第二可转动控制棒机构用于：

(a)把经预热的冷却剂应用于有选择地加热所说的带的侧边缘，该处与受液态金属作用的带的中心部分相比是较冷的，

(b)按照所说的侧壁之间的距离，改变预热冷却剂应用于所说的侧边缘的区域宽度，

(c)按照施加经预热的冷却剂的区的宽度变化，改变受常温冷却剂作用的带的宽度。

2、一种连铸系统，其中移动带的一面受液态金属的作用，而另一面由与之并置并且在它们之间形成冷却剂膜的冷却衬垫的装置冷却，以及其中侧板上装有移动带，以容纳液态金属，所说的侧板可选择地移动，以使其间所限定的间隙宽度可在预定的范围内变化，其特征在于一种控制冷却所说的带的方法包括以下步骤：

利用配置在第一供给集流器和相邻的排出集流器中的第一可转动控制棒机构为：

（a）形成在其中构成集流器的冷却衬垫和移动带之间所限定的膜中窄的高压区;

（b）当调整所说的侧壁之间的间隙时，使所说的窄的高压区能够选择地被移到与所说的侧壁并置;

利用配置在第二供给集流器中的第二可转动控制棒机构为：

（a）把经预热的冷却剂应用于有选择地加热所说的带的侧边缘，该处与受液态金属作用的带的中心部分相比是较冷的，

（b）按照所说的侧壁之间的距离，改变预热的冷却剂应用于所说的侧连缘的区域宽度，

（c）按照施加经预热的冷却剂的区域的宽度变化，改变受常温冷却剂作用的带的宽度。

3、一种冷却与之相邻的表面的一种系统用的冷却衬垫，其特征在于所说的系统包括：

在所说的冷却衬垫中构成的第一供给集流器;

一排横向穿过冷却剂衬垫的第一供给口，所说的供给口以流体与所说的第一供给集流器相通;

高压冷却剂的第一供给源，所说的第一冷却剂供给源与所说的第一供给集流器的端部相通;

常压冷却剂的第二供给源，所说的第二供给源以流体与近端部设置的所说的第一供给集流器的中心部分相通;

配置在所说的第一集流器的所说的端部中的第一可转动的控制棒;

在所说的控制棒上的第一阻挡机构，所说的第一阻挡机构要安排得在流体上使所说的第一和第二冷却剂源分开和防止通到端部的任何供给口与冷却剂的所说的第一源相通，所说的阻挡机构还得这样安排，当所说的控制棒在第一和第二转动位置之间转动时，把所说的第一源的冷却剂供给供给口所经过的窄窗口从所说的端部的一端向另一端移动使所说的第一源的冷却剂供给所说的带和预定区中的所说的衬垫之间所限定的冷却剂膜，当控制棒在所说的第一和第二预定位置之间转动时，该区沿所说的第一集流器的所说的端部横向移动。

4、根据权利要求3所述的冷却衬垫，其特征在于所说的冷却衬垫还包括：

在近所说的第一供给集流器的所说的衬垫中构成的第一排出集流器，所说的第一排出集流器在近所说的端部具有一端部和一中心部分;

一排第一排放口，所说的第一排放口与所说的第一排出集流器相通和沿与所说的第一供给口排基本上平行延伸;

与所说的排出集流器的中心部分相通的排放口;

第二可转动的控制棒，所说的第二控制棒安放在所说的第一排放集流器的端部;

在所说的第二控制棒上的第二阻挡机构，所说的第二阻挡机构安排得有选择地改变当所说的第二控制棒从第二预定位置转到第三预定位置时能与所说的排放口相通的第一排放口的数目。

5、根据权利要求4所述的冷却衬垫，其特征在所说的冷却衬垫还包括使所说的第一和第二控制棒相互连接的第一驱动连接装置，使它们产生同步转动。

6、根据权利要求4所述的冷却衬垫，其特征在于所说的冷却衬垫还包括：

第二供给集流器，所说的第二供给集流器具有端部和中心部分;

一排第二供给口，所说的第二供给口在流体上与所说的第二供给集流器相通;

第三经预热的冷却剂源，所说的第三冷却剂源与所说的端部相通;

第三可转动的控制棒，所说的第三控制棒安放在所说的第二供给集流器的端部;

在所说的第三控制棒上构成的第三阻挡机构，所说的第三阻挡机构要安排得有选择地改变当所说的第二控制棒从第四预定位置转到第五预定位置时能与所说的第三冷却剂源相通的第二供给口的数目。

7、根据权利要求6所述的冷却衬垫，其特征在于所说的冷却衬垫还包括：

在所说的衬垫中构成的第三供给集流器，所说的第三供给集流器具有一端部和一中心部分，所说的中心部分以液体与所说的第二液体源相通;

一排第三供给口，所说的第三供给口以流体与所说的第三供给集流器相通;

第四可转动控制棒，所说的第四控制棒安放在所说的第三供给集流器的端部;

在所说的第四控制棒上构成的第四阻挡机构，所说的第四阻挡机构要安排得有选择地改变当所说的第四控制棒从第六预定位置转到第七预定位置时能与所说的第二冷却剂源相通的第三供给口的数目。

8、根据权利要求7所述冷却衬垫，其特征在于所说的冷却衬垫还包括：

驱动连接装置，所说的装置与所说的第一、第二、第三和第四控制棒相互连接，有选择地引起它们的同步转动。

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