TW201240748A - Device and process for horizontal casting of metal strips - Google Patents

Description

201240748 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 帶的裝置與方 本發明係有關於一種用於水平轉造金屬 法。 【先前技術】 用於水平鑄造金屬帶的設備已為吾 八所知。此類設備 將熔融金屬自冶金容器放置到連續式環形輸送帶上，並、 該熔融金屬至少部分凝固後將其自該輸送帶送往下一加2 過程（尤指軋製過程）。其中，A鑄造金屬帶（特別是鋼工 可利用較佳與期望帶寬等寬的濟鑄喷嘴將金屬⑮液送至經 冷卻之連續運動輸送帶上。所製成金屬帶之預期鑄造厚度 相對較薄（£40 mm )。 舉例而言’ EP 0 746 434 B1或DE 34 23 834 C2曾揭露 過此類裝置及相應方法的基本原理。此等公開案之共同之 處在於，將金屬熔液（較佳鋼熔液）送至經冷卻的輸送帶 上，以便連續式製造金屬帶。 此外亦有用於量測鑄成金屬帶之剖面厚度的裝置，w〇 2008/1 10330曾描述過此種裝置。此公開案所述量測裝置採 用鐘射量測法主要以無接觸方式工作。 亦有公開過用於測定帶厚之放射量測法，EP 〇 334 802 B 1的相關討論中曾揭露過此法。 基於水平帶鑄造法之鑄造過程所產生的金屬帶將被送 入其他處理步驟即軋製過程。此軋製過程中很難再在橫向 於鱗造方向（即橫向於輸送帶輸送方向）的方向上對鏵造 201240748 過程所製成的金屬帶剖面（例如 加影響。特定言之，當鑄成的金屬2拉帶之厚度剖面）施 ψ m ^ 呈楔形時，即該金屬 妒的縱側厚度大於另一縱側 再對此施加影響，此楔$ 軋製過程可能很難 每此楔形會相應保留在金屈鹛Φ .. . ^ 的這種楔形可能在其後的處理步驟 。鑄成帶 帶呈月5F # ha ^成帶弯曲並使金屬 帶呈月牙形，從而造成嚴重後果。 生的伊餌4換5之，鑄造過程中產 除。此點亦盥鑄造厚(特另J疋軋製過程）中消 丄、鑄&厚度㈣及預製帶迅速凝固有關。 由於帶厚較薄（$40 mm )，故而激1 0新 ^ ^ Μ AA & Γ ^ 製•呵口口質金屬帶時在 2成帶的帶厚差異方面所允許的絕對公差較低。其中，該 允许帶厚差異處於機器 Α 的赵昙汾 萌度及機益組件之熱膨脹精度 的數量級靶圍内。因此，當金 ,^ ^ I屬帶通過鑄造機之凝固區時， ''須對其實施最佳定向從 防止其凝固後呈楔形。纟貫施其他加工步驟前儘可能 【發明内容】 種水平鑄造金屬帶時在保持 尺寸精度方面有所改良的裝置及方法。 申請專利範圍第1項之梦f A 之解決方案。 g之裳置為本發明用以達成該目的 本發明提供-種用於水平禱造金屬帶的裝置，該裝置 ^"•括大體水平定向且用 的… 自冶金容器流出之金屬炼液 S ’以及至少一用於量測該金屬冑之厚度剖面的量 測裝置。本發明設有用於持 構件。 月又有用於改變該凝固區之水平定向的調整 4 201240748 透過汉置該量測I置便可精確測定該凝固區内之金屬 帶及/或已凝固金屬帶之準確厚度剖自。對於該用於水平鑄 造金屬帶的裝置之凝固區（特別是輸送帶）之水平定向而 吕，對厚度剖面的此種精確測定至關重要。 透過對該凝固區水平定向（特別是相對於一橫向於輸 达方向之平面且圍繞—沿輸送方向延伸的旋轉轴定向）的 實施方案，便可對該凝固區内鑄成金屬帶之剖面施加影 響。特又5之，若該金屬帶根據該量測裝置之量測結果會 形成特別的楔形形狀，即在一側形成帶剖面厚度過大的情 況，則可相應、抬升凝固區的此側並使金屬，溶液以某種方式 進行回流，使得尚處液態之溶液未來將形成平行表面，而 非楔形。 本發明之解決方案基於以下理念：帶鑄造過程中可透 過對鏵造機之凝固區實施水平定向來测定金屬帶之斜度。 藉由其他作用於尚為熔液或已部分凝固之金屬帶的組件 (例如，氣體喷嘴、電磁制動器、輥子等等）使溶液相鹿 分佈於凝固區内。在理想條件下，將凝固區完全水平定向 便可製成最佳形狀的預製帶。然而，在Λ , 甘/口金容器之出料口 的形狀以及其他用於輸送熔液的組件（ 丁、例如，氣體喷嘴、 電磁制動器或輥子）的影響下，凝固區 ^ χ 鬥可能出現熔液不 均勻分佈的情況。舉例而言，此種不均 ^ ^ ^ 习分佈或因氣體喷 嘴或電磁制動器所作用於熔液之磁場的 个构勻性而產生。 可透過將凝固區定向至與理想水平位晉 夏有所不同的方向來 補償此種不均勻性，並最終使金屬帶頂 ▼項面與金屬帶底面平 201240748 二:二底造機之凝固區的…向或其 的部件的水平定向Γ 鎮造方向延伸之轴線佈置 構件對上述部件實施整構件’該等調整 動從而使得該預製帶的表面::平金:炼液在凝固區進行流 在某些應用t可能確實需 利用該用於調整凝固F 使金屬帶具有-定斜度， 達到此目的。 °之水平定向的調整構件同樣可順利 該凝固區敍伟音：& & 該等調整構件可實施=特…經冷卻之環形輸送帶。 以+了實施為對該凝固區之選擇性高度調節件， 於輸送方向的方向上對該凝 此，例如可在該凝固區之機竿之至…丁疋" ^之機系之至少—支承區及/或至少一 置高度調節件。特定言之，該高度調節件可設置 :輸送帶之轉向滑輪之至少一支點上。根據一種實施方 f凝固區的一縱側固定於旋轉轴上，另-縱側則可透 /等》周整構件調節高度’從而在橫向於輸送方向的方向 =變該凝固區之水平定向。該等調整構件較佳採用直線 凋郎、楔形調節及/或偏心調節’該等調整構件可採用電驅 動或液壓驅動。 欠根據一種較佳實施方式，該量測裝置可在該金屬帶的 整個寬度上實施連續剖面量測。亦可在沿帶寬的至少兩位 置上對帶厚實施點量測。 可设有將該量測裝置所測金屬帶剖面反饋給該等調整 構件的調控裝置或控制裝置’從而基本上實現對該凝固區 6 201240748 的自動調整。該控制裝置且有 八Ύ根據該量測裝置所測得的 帶J面而生成發送給該凝固區 址與丄 < 调整構件之控制指令的構 牛 而§ ’若該量測裝置量洌到呤厶屈 到δ亥金屬剖面之就輸送 方向而5之左側過厚，則該量 ,Β. ^ ^ ^ j褒置向佈置於該凝固區左 側的調整構件發送控制指令 ,π ^ J 7從而略微抬升該側。抑或在 相同情形下發送指令，使得 # ^ ^ ^ y 置於該凝固區右側的調整構 件略微降低該側。抑或發 尺货圮既払升-側又降低另-側之組 〇式私7 ，以便將該凝固區 〜二收Α β ^干心轴保持於相同平面上， 從而將金屬帶厚度保持於期望值上。 該等調整構件可按具體需 Ψ ^ m y ^ 要抓用液壓、電氣或機械方 推桿、楔形裝置等等。冑馬相動裝置、偏心裝置、 :要之處在於’該等構件可對鱗造機之凝固 他組件相斜於久自AA y A具 # 、 、7平位置進行調節，使得該等機器組 件可相對於1水孚中A „ & , ^ ^ '' Ά 定向。八 ° 橫向於鑄造方向的方向上進行 鑄造施方案，亦可透過設置該等調整構件而在 铸每過私中調整鑄造設備， 隹 ρ # „ , τ 藉此便可根據期望形狀對凝gj Q實施水平定向從而製出相應帶剖面。 固 根據另一有利實施方幸 钏驻罢A ▲ 採用一個以上（例如兩）量 述古许飞忒凝固區末端的不同位置上對上 边-度調節措施的進度進行控制。 十上 根據該凝固區的另— $款4生AL 貫施方案’該專南度調節闲 調整構件僅佈置於該 门卽用 送帶之上游末端抑或僅佈置於該輪 201240748 送帶之下游末端。舉例而言，若僅於凝固區之下游末端（例 =’輸送帶之下游轉向滑輪）上改變橫向於鑄造方向上的 高度，.則該凝固區内會發生輕微扭轉，從而使金屬較佳（例 如）流入該凝固區之中本fa Lt . 匕《〒央&域。此種方式除可修正鑄成金 屬帶之剖面中的楔形外，亦可對金屬帶之略微凹陷（即過 薄）之中央區域的剖面+ w γ久 囱于以修正。此種熔液分佈例如因電 磁橫向揽拌器工作強度過大而產生，此種情況亦會導致邊 緣區域過高。 本發明用以達成該目的之另一解決方案為一種利用帶 鑄以備連續性水平鑄造金屬帶的方法，該設備包括凝固 &及用於量測該金屬帶之厚度剖面的量測裝置。根據本發 明’在該量測裝置之量測的基礎上利用作用於該凝固區的 調整構件對該凝固區在橫向於輪送方向的方向上的 向進行調整。 卞疋 成金之處在於’根據該量測裝置所測得的鎮 對該凝固區之水平定向（特定言之）圍繞一 :輸，延伸的軸線進行調整。有利者係自動實施該 k桂’亦即’較佳在剖面量測 對用於對該鑄造設 拥心合組件（尤指該凝固區） 行控制。 U貫施问度凋郎的調整構件進 【實施方式】 T文將藉由附圖對本發明進—步進行詳細說明。附圖 述的相同元件用相同^件符號表示且部分省去重複性描 8 201240748 圖1為連續性製造金屬帶3之鑄造裝置100的示意圖。 其中’金屬溶液自冶金容器1流至形式為連續式輸送帶4 的凝固區上。對輸送帶4進行冷卻，使得金屬帶3在離開 輸送帶4後基本達到適於後續加工的凝固程度。輸送帶* 透過下游轉向滑輪6及上游轉向滑輪6，轉動。輸送帶4及 轉向滑輪6、6’皆佈置於機架9上。輸送帶4之容置金屬熔 液的區域内設有輸送帶輔件1G，藉此可基本防止輸送帶4 被穿透或下垂並使輸送冑4大體實施為規定的平整表面， 從而可容置源於冶金容器1的金屬熔液。 圖1所示實施例中的鑄造裝置100中設有兩用於量測 金屬帶3之厚度剖面的量測裝置2、2，。其中，第一量測裝 置2设置於輸送帶4所在區域内’第二量測裝置2,則設置 在位於該第—量測裝置下游且金屬帶3已大體凝固的區域 機架9上或轉向滑輪6、6’之支架上設有用於調節該凝 固/之水平定向的調整構件。該等調整構件實施為高度調 I I ，，"，，該等高度調節件可對輸送帶4之水平定向施加 ::從而使該輸送帶特定言之圍繞沿輸送方向延伸的軸線 不，精由高度調節構件8_8U，，|可對輸 之相對於水平平面5(即地…水平定向施加影響：特, ::在:送帶4的定向可沿轉向滑輪6之軸線7發生變化 透，在轉向滑輪6、6,的所有軸支架以及在機架9的所有底 面架上設置高度調節件便可將輸送帶4調節至相對於水 201240748 平平面5而言的任专 輪6的二軸支竿而二。舉例而言’可透過抬升轉向滑 平田叉木而抬升輸送帶4 低轉向滑㊣6之位於輪 、下游末知。亦可透過降 滑輪之位於輪送方⑷丨 側的軸支架並抬升該轉向 干月】&万向右側的軸支 所示之相對於水平平面s 〇來使輸送帶4實現如圖2 十千面5之傾斜定向。 在圖2 (例如）所示〜 輸送方向的方向上呈_ 中’金層帶3在橫向於 升一側的厚度低於其在幹送該金屬帶在輸送帶4抬 办 、在輸送帶4較低一側。 内實IS同ϋ在輸送帶4之設有轉向滑請上游區域 件二施=選:適合相應環境的構件作為高度調節 架。此處亦可採用液: = = =調節的偏心懸 調節裝置。 動馬達驅動裝置或其他機械 當二，亦可僅將該等高度調節_ λ此，m 帝之另—側與旋轉軸固定在-起， 在此It况下，藉由抬升或 & 改變輸送帶4之水平定向…度調節件的-側即可 變送帶4兩側皆設有高度調節彳8-8，，，，，，則除簡單改 變輸达帶4之水平定向休★ 同早汉 器之高度。此外，例'可改變該輪送帶相對於冶金容 升至高於冶金容器i之出送帶4的下游部分抬 料區的# ¥叫 ，區的位置抑或降低至低於該出 ㈣位置’從而影響金屬炫液的流動。 ®測帶剖面時，可拉士旦 了藉由量測裝置2、2,在金屬帶3的整 10 201240748 個寬度上對連續剖面實施量測， 帶厚實施點量測。 亦可在帶寬 的兩位置上對 該凝 測鑄 可利用未圖示之調控裝置或控制裝置以基本上實現對 固區之水平定向的自動調整。其巾，在該量測裝置所 成金屬帶厚度剖面的基礎上實施必要的控制或調控。 將期望厚度剖面與該測得厚度剖面進行比較後生成相應控 制指令，據此對該凝固區之水平定向實施調節從而實現期 望厚度剖面。 【圖式簡單說明】 圖1為鑄帶用裝置的側視圖；及 圖2為沿圖1中a_a ♦ T A A線的剖視圖 【主要元件符號說明】 1 :冶金容器 2 2'.用於量測厚度立丨 序度°丨面的量測裝置 金屬帶 4 6、 7 ： 8-8 9 ： 凝固區（形式為輪送帶、 水平平面（地面）） 轉向滑輪之旋轉軸/軸線 …：調整構件（形 ^^ v &為高度調節件） 10 :輪送帶輔件 100 :水平鑄造裝置 A_A :分割線

Claims (1)

1. 201240748 七、申請專利範圍： 1. 一種用於水平鑄造一金屬帶（3)的裝置（1〇〇)，包 括一大體水平定向且用於容置自一冶金容器（1)流出之金 屬熔液的凝固區（4 )’以及至少一用於量測該金屬帶（3 ) 之厚度剖面的量測裝置（2，2,），其特徵在於， 設有用於改變該凝固區之水平定向的調整構件 (8-8'"")= 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該凝固區實施 為一特定言之經冷卻之環形輸送帶（4)。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，該等調整 構件實施為該凝固區之選擇性高度調節件（8_8，,，,，），以便 在橫向於輸送方向的方向上對該凝固區進行定向。 4 ·如申凊專利範圍第3項之裝置，其中，該等選擇性高 調節件°又置於該凝固區（4)的一機架（9)之至少一支 承區及/或至少—支點上。 5.如申請專利範圍第3或4項之裝置其中，該高度調 節件設置於一齡祛胜^、 翰达帶（4)的一轉向滑輪（6，6')之至少一 支點上。 。士刖述申請專利範圍中任一項之裝置其中，該凝固 區的一縱側固定— 八 ; 故轉軸上，另一縱側則可透過該4調 蝥構件受迫丨细^ 調印從而在橫向於該輸送方向的方向上改變該 凝固區之水平定向。 整構件之：述申請專利範圍中任-項之裝置，其中’該等調 特徵為採用直線調節、楔形調節及/或偏心調節， 12 201240748 該等調整構件可採用電驅動或液壓驅動。 8·如前述申請專利範圍中任一項之裝置，其中，該量測 裝置（2’ 2，）可在該金屬帶（3)的整個寬度上實施一連續 剖面量測 9·如則述申請專利範圍中任一項之裝置，其中，該量測 (2 )在沿該帶寬的至少兩位置上對帶厚實施一點 量測。 ” =〇 ·如别述申請專利範圍中任一項之裝置，其中，設有 調控裝置，該調控裝置根據測得厚度剖面對該等調整構 件並進而對該凝固區之定向進行調控。 裡刊用一帶鑄造設 法，該設備包括一凝固區及一用於量測該金屬帶 之厚度剖面的量測襄置⑺，其特徵在於， 在該量測裝置之量測的基礎上 ==撗向於該輸送方向的方向上對該二: 水千疋向進行調整。 12.如申請專利範圍第丨丨 屬帶之厚度剖面的量測”而生广其中’根據對該金 或降低該凝固區之沿二控制指令，從而抬升 輸送帶（4)之鑄造方向的-側。 八、圖式： (如次頁） 13