TW200932401A - Method and device for equalizing the solidification process of a fusible metal, particularly produced by means of strand or strip casting - Google Patents

Description

200932401 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ❹ 本發明關於一種將特別在連續鑄造或鋼帶鑄造時產生 的熔融液金屬的凝固過程均化的方法，其中該溶融液金屬 =一道特別是電磁式賴拌過程，且其中在該特別是電 、’授拌的位置的上游將—磁場施到位於該處的金屬，此 外本發明關於—種將特別在連續鑄造或鋼帶鏵造時產生的 =融液金屬的凝固過程均化的裝置，它具有將該熔融液金 屬作特別是電磁式授拌過程的授拌手段以及具有將一磁場 _該位於特別是電磁錢拌的位置上游的金屬的施加手 段。 【先前技術】 基本上，在凝固過程時，例如在該受冷卻之一同運轉 的輸送上在鑄造帶的下側的熱導離比在—侧及在狹側更 多。因此沿鱗造帶的橫截面範圍造成不均句的溫度分佈曲 線’這種分佈曲線在進一步冷;§ >々邠過程中在鋼帶中造成應 力，會導致鋼帶卷曲（Verwerfen，试· 、 m ^ 、 erien，英· warp)。因此鑄造帶 在輸送帶上的接觸主要沿寬度方向不恆定，且熱從鑄造帶 導離的程序沿寬度範圍不均句，這點又造成凝固構造不均 勻。 在先前技術在這方面有各種不同的習知方法與裝置， 在液態鋼熔融物的區域具有電磁式_手段，關於這點可 參考下述之文獻。 5 200932401 文獻美專利US 4,933,005關於一種感應攪拌方法，其 將熔融金屬以電磁方式用一種強度（此強度一般在熔融金屬 中不可產生紊流）攪拌，並在電磁式攪拌的位置的上游將一 股靜磁場施加到該熔融金屬，其強度至少足夠將該紊流在 上述位置減少到最小的量。 上述方法係要將一些場合的感應攪拌的應用改善，這 些場合[例如在連續鑄造時在模中攪拌時以及在盛桶 (Pfanne)或其他容器中作電磁攪拌器]，存在一自由的表面且 在彎曲面（Meniskus)的表面瑕疵及變化要減少到最少的量。 曰專利JP 06182502 A關於一種個別金屬帶型的連續 鑄造裝置，在此為了避免一熔融液金屬區域捲曲（Verwerfen) 以及得到具有平坦表面不粗糙的金屬帶，故在熔融液金屬 區域上方設有一電磁剎止器，而且係在金屬帶拉動側上， 一如該熔融液金屬區域在此位置作放流（Abstehen)。在該熔 融液金屬從一鑄造容器放流到金屬帶上時，會由該熔融液 金屬放流出之液流產生一捲曲（Verwerfen)到該溶融液金屬 區域的表面。為了避免這種捲曲’故在該熔融液金屬區域 上方設一電磁剎止器，而且係在金屬帶的拉動側，一如在 溶融液金屬的放流量。利用此裝置，沿金屬帶方向的捲曲（由 電磁剎止器看過去）可防止，且形成一平坦之溶融液金屬。 如此，由於形成凝固的殼面在該熔融液金屬區域沒有捲 曲’因此在凝固之殼表面達成平坦的表面形狀而且不粗糙。 然而這二個文獻整體上顯示，利用其中發表的方法或 裝置’同樣不能防止上述的問題。 200932401 【發明内容】 本發明的在將上述方法及裝置改良或改革，而仍保有 -原有之優點’而避免上述缺點，其中特別是要將條帶的 .形狀準瑞度最佳化，將冶金長度作較佳控制，以及使铸造 速度較佳地配合。 此目的達成之道在方法方面，依本發明係在該凝固過 ❾程時將至少-股電磁場施到該炼融液金屬的外部已凝固成 條帶的區域。如此可用簡單方式藉著一電磁場對該外面已 凝固成條帶的溶融物影響，使得仍里液態的核心部中之自 然、產生的溫度分佈曲線均化。藉著使能量均句分怖在該液 •態的核心部中，在條帶殼的内側經常有最高可能的溫度。 因此’條帶殼的厚度生長減緩，其中熱導離的量增加，由 於此時熱導離量較多’因此鑄造帶較快整條凝固。整體上， 由於在液體核心部的橫截面範圍產生均句的溫度場，該條 ❽帶殼在擾拌開始時再度有些受熱，因此其厚度生長延遲， 所以此時保持溫熱較久且保持較薄的條帶殼較晚才會有機 械性質。因此它有較久的時間平倚在該冷卻作用的輸送帶 上，且更均勻地使熱導離，這點使内部應力減少並作邊緣 有可能之隆高情形（Hochwelben)減少。 在本發明方法的較佳實施例。 該施到外部已凝固成條帶的區域的電磁場主要施在該 溶融液金屬的下側。在此位置一般熱導離量比起在上側及 狹侧更多。 7 200932401 依本發明的方法最後一特點，該電磁式挽拌過程的位 置沿鑄造方向作配合。 本發月的目的在裝置方面依本發明達成之道，係為設 裝置’將至少一電磁場在凝固過程時施到該熔融 液金屬之外部已凝固成條帶的區域。關於如此所達成的優 點’為了避免重述，請看上述本發明方法的優點。 β在本發明裝f的一較佳實施w，該用於將至少一電磁 場施加到外部已凝固成條帶的區域的施加裝置主要設在該 熔融液金屬的下側。 …依本發明裝置最後—特點，該電磁㈣過程的位置設 计成可沿鎿造方向配合。 、本發明的其他優點與細節見於申請專利範圍附屬項以 、下的說$其中說明圖式中所示之本發明實施例。在 此除了上述特點的組合外 r 足些卓獨的特點以及其他的組 合也在本發明保護範圍。 【實施方式】 本發明的裳置用於將—r f 種熔融金屬[圖中用（ίο)表示]的 凝固過程均化’該金屬特 勾竹别疋在連續鑄造或鋼帶鑄造時產 生者。在此，該熔融液金展 1 金屬（10)作一道攪拌過程（此處為電 磁式者），且在電磁式播垃以，m 的位置上游有一磁場施到該處的 金屬。在本發明的方法φ γ ’在凝固過程時至少將一電磁埸 施到該熔融液金屬之外邻ρ奴 電 % _ <外β已凝固的區域（11)。 利用本發明的設計γ θ ^ I & 丁了侍到上述的優點，這些優點特別 200932401 是：藉著在液態核心部的橫截面範圍中產生均勻的溫度 場’該條帶殼（12)在攪拌開始時再度受到一些加熱，因此其 厚度生長受延遲，因此，該此時保持溫度較久且保持較薄 - 的殼（12)在稍後才會有機械性質。因此它有較久時間平坦地 - 倚在冷卻作用的輸送帶上，且使熱更均勻地導離到輪送 帶，這點使内應以及可能的隆高的情形減少。為此，在圖丄 及圖2中顯示使用本發明的方法和先前技術在熔融液金屬 ❹（10)和條帶殼（12)中的溫度走勢的比較的示意圖。在此可 知，該金屬（10)之凝固的區域（11)以及條帶殼（12)的厚度1 遠比在延遲凝固時金屬（10)的凝固區域（13)的厚度厚得多， 且因此比在此情形中條帶殼（12)的厚度A厚得多，見圖丄 及圖2，此外圖中顯示在熔融液金屬（1〇)及條帶殼〇2)中的 μ度走勢，其中溫度八相味表示無攪拌過程的溫度。我們可 看出，無攪拌過程的溫度比有攪拌過程的溫度升高得厲害 得多’且最後位在比後者更高的位準。 © 在本發明的方法的較佳實施例，該電磁場主要在該熔 融液金屬⑽下側施到該外部已凝固成條帶的區域⑴）。此 外，該電磁攪拌過程的位置沿鑄造方向配合。 _此外，圖3中顯示該熔融液金屬（1〇)沿鑄造方向（用箭 尸表示）的凝固路徑。在此，凝固路徑Εν為正常的凝固 斗、而凝固路徑在Εν為在攪拌時縮短之凝固路徑。在此 迈成之凝固路徑的縮短係與攪拌路徑長度有關。 此外本發明還關於圖中未示之用於實施一種炫融液金 的特別是電磁式搜拌過程的方法之裝置。此裝置設計成 200932401 在凝固過程時將至少一電磁場施加到該熔融液金屬之外部 已凝固成條帶的區域（11)，且宜施在熔融液金屬（10)的下 側’此外’該電磁攪拌過程的位置設計成可沿鑄造方向配 合0 【圖式簡單說明】 圖1係使用本發明和先前技術比較，用示意方式顯示 在炫融液金屬和條帶殼中的溫度走勢； 圖2係圖1左邊部分區域的放大圖； ◎ 圖3係該熔融液金屬的凝固路徑沿鑄造方向看的示意 圖0

【主要元件符號說明】 (10) 溶融液金屬 01) (10)的凝固區域 (12) 條帶殼 (13) 在延遲凝固時的凝固區域 A 鑄造方向 Εν 正常凝固路徑 Εν 縮短之凝固路徑 10

Claims (1)

1. 200932401 十、申請專利範圍： ，種料财連續鑄造錢料造時產生的炼融液 的凝固過料化的方法，其中該熔融液金屬⑽受到-f特別是電磁式的擾拌過程，且其中在該特別是電磁式授 的位置的上游將-磁場施到位於該處的金屬，其特徵在： 在該凝固過程時將至少一股電磁場施到該溶融液金屬 (ίο)外邛已滅固成條帶的區域（11)。

   2.如申請專利範圍第丨項之方法，其中： 該施到外部已凝固成條帶的區域Ο 1)的電磁場主要施 在該熔融液金屬（10)的下侧。 3·如申請專利範圍第丨或第2項之方法，其中： 該電磁式攪拌過程的位置沿鑄造方向作配合。 4· 一種將特別在連續鑄造或鋼帶鑄造時產生的熔融液 金屬的凝HI過程均化的裝置，具有將該熔融液金屬作特別 是電磁式揽拌過程的授拌手段以及具有將—磁場施到該位 於特別是電磁式攪拌的位置上游的金屬的施加手段，其特 徵在： ” 設有一施加裝置，將至少一電磁場在凝固過程時施到 該熔融液金屬屬（10)之外部已凝固成條帶的區域（n)。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中： 該用於將至少一電磁場施加到外部已凝固成條帶的區 域（11)的施加裝置主要設在該熔融液金屬（1〇)的下側。 6. 如申請專利範圍第4或第5項之裝置，其中： 該電磁授拌過程的位置設計成可沿鑄造方向配合。 11