TW380065B - Funnel geometric shape of ingot mold for continuous metal casting - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ΑΊ B7 五、發明説明（/ ) 本發明關於一種連續鑄造金屬用的錠模，具有一個澆 鑄區域，此區域有受冷却的寬側壁及狹側壁，且向鑄造方 向呈漏斗形變窄成所鑄造條帶的格式。 澆鑄區域的尺寸大致由要鑄造之條帶的橫截面鑄造管 的尺寸及其浸入鐵水中的深度決定。 由於寬側壁呈漏斗形造形，條帶橫截面在鑄造方向不 但變狹窄，而且形狀會改變。因此條帶殼在通過一漏斗錠 模時，不同具有平坦壁的傳統連續鑄造錠模者，它令另外 受到強迫變形，此變形可導致瑕失。 人們知道可利用一連續鑄造錠模的漏斗形澆鑄區域的 水平或垂直輪廓的設計把條帶上產生的變形更有利地分佈 ，以阻止鑄造產品的缺陷產生。 與具有平坦壁的傳統錠模不同〔該傳統錠模中，條帶 的收縮(S chrumpf)情事係利用狹側的傾而抵消〕’在适種具 漏斗形澆鑄區域的連續鑄造錠模的橫截面沿鑄造方向的變 狹的走勢具有很大的意義。 如果在一個或數個高度方向的部段中’錠模橫截面的 變狹度大於條帶的收縮，則在該處條帶殼會受到另外的強 迫變形。此外，在此情形中，不再能確保條帶殼與錠模壁 間有均勻的接觸。如此會有一些區域的條帶殻溫度太高或 太低，這點會使瑕疵產生的可能性增加。 如果此變狹度太小，則條帶殼會部分地從錠模壁上升 。由於在此區域受強力再加熱’會產生高熱應力’此熱應 力會導致瑕疵。 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

T 本紙张尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4规格< 2丨OX297公益)

經濟部中央標準局只工消费合作社印製 五、發明说明（i) 「瑕庇」一詞係指裂痕，收縮(Einschnuerung)及組織缺 陷。當鋼在所形成之條帶殼凝固過程及冷却時造成較高之 收縮的傾向越強’則這些瑕疵越嚴重。 歐洲專利EP268910提到’使寬側壁在澆鑄區域中在一 第一部段中大致互相平行延伸’而在隨後在鑄造作業時所 要調整的鑄造位面爲止係達到第一條帶殻形成的區域。依 此方式，在鑄造位面下方還將薄的條帶殼作不變形的導進 〇 歐洲專利EP0552501A1發表了一種續鑄造鋼帶的錠模 ，其中，寬側壁構成一澆鑄區域，此區域向狹側壁及沿鑄 造方向縮減到所鑄造鋼帶的格式。漏斗形澆鑄區域的隆起 係由側邊之圓弧及在切點與它連接的中央圓弧決定。爲了 減少條帶殼之磨擦及磨損以及減少其拉應力與彎應力，因 此側邊圓弧的曲率半徑在一個從錠模上緣向下至少100mm 的部段中保持一樣。 德專利DE3907351A1提到將一錠模的澆鑄漏斗設計成 使金屬鑄造條帶的變形分佈到儘量大的距離長度中’並避 免在金屬鑄造條帶中有收縮(Einschnuerung)及裂痕形成。要 達成此點，係將澆鑄漏斗上的內壁的輪廓沿條帶通過方向 由三個相切接觸的圓弧構成，其半徑沿條帶通過方向漸變 大，並過渡進入錠模內壁的輪廓中，要使條帶殻的變形在 一個如此形成的澆鑄區域中儘量均勻分佈的方法，係使其 半徑沿條帶通過方向以相同或不同因數增加。 本發明係由上述背景技術著手，其目的在提供錠模另 4 n - —i In -- In n L n - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中闽阀家標率（CNS ) A4岘格（2丨()/ 297公#) 經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（）） 一種錠模的幾何形狀’藉之可將條帶殼與錠模壁之間的摩 擦更有效地減少’且特別是在一種有較高收縮(SchrumPun2) 傾向的鋼的條帶殻形成時’由於錠模橫截面的變窄配合該 鋼的收縮性質’鋼板表面的瑕庇還可更顯著地減少。 本發明係基於一個觀念’即：在漏斗形區域之預定水 平輪廓的情形下’錠模橫截面向鑄造方向變窄的走勢可利 用垂直輪廓的形狀而預設。 這種目的達成之道，依本發明，係在漏斗形域中將寬 側壁的內輪廊沿者一條直線設計成凸起狀，此直線係錬模 上緣與澆鑄區域出口的連線。 此凸起內緣可具有在其走勢中保持始終一樣的曲度或 變化的曲度。 本發明之一特色中，該寬側壁的凸出之內輪廓具有圓 弧形，多項函數形或三角函數形的走勢。 如果錠模下部段具一平行壁區域，則在漏斗區域與隨 後的平行壁區域之間可用以下方式造成特別無摩擦的過渡 區域：將該凸形輪廓以一終端的下圓弧過渡到該具有持續 走勢的直線區域中。 本發明的其他細節、特點與優點見於以下說明及圖示 〇 圖式中： 第一圖係沿本發明一錠模的寬側壁的四個不同的漏斗 形內輪廓(4) (4 ’) (4 ”) (4 ’ ”)的中軸的剖面圖。 第二圖係依本發明之一錠模的寬側壁之第二圖中所做 _____ 5 本紙悵尺度適川中阀國家標枣（CNS ) ΛΦ%格（inox加公兑） ---------一少衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --0 經濟部中央標準局Η工消費合作社印裝 五、發明説明（4) 內輪廓以及該二直線形內輪廓(5)(6)的水平漏斗輪廓及對應 的水平之平行漏斗輪廓沿著錠模長度範圍的長度差。 第三圖係對於依本發明一錠模的寬側壁之第一圖所示 錠模的寬側壁的內輪廓以及該二直線形內輪廓(5)(6)沿鑄造 方向之錠模橫截面的變窄度， 第四圖係具有漏斗形澆鑄區域的一種連鑄鑄造錠模的 錠模橫截面沿鑄造方向的變窄度的五種不同走勢， 第五圖係一種具漏斗形澆鑄區域的連續鑄造錠模的錠 模橫截面的變狹度的走勢（第四圖）之水平漏斗形輪廓與 對應之水平的平行壁輪廓的長度差（沿錠模長度範圍的長 度差）， 第六圖係一種具漏斗形澆鑄區域的連續鑄錠模的錠模 橫截面沿鑄造方向的變窄速度走勢（在第四圖中預設者） 之凸形漏斗形內輪廓沿中央軸之剖面圖。 第一圖中所示之一錠模的寬側壁的四個不同漏斗輪廓 具有一個澆鑄區(A)，呈漏斗形沿鑄造方向變窄成所鑄造之 條帶的格式，或有一個呈漏斗形沿鑄造方向變窄的澆鑄區 域(B)，以及一個隨後的大致平行壁的區域(c)。此錠模區 域或錠模出口須具有不平行的出口面或出口緣。下方錠模 區域或下方錠模出口可在中央區域中整區都具有小小的隆 起’大小爲l-15mm/每個寬側壁。 在漏斗域(A)中’寬側壁⑷的漏斗輪廓沿著錠模上緣 (1)及旋模下緣(3)的連接直線設計成凸起。 在漏斗區域(B)中’寬側壁(4，)或(4，，)或(4，，，)的漏斗輪廓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 本紙張尺度適用中國闼家標苹（CNS )八4叱格（2丨〇Λ2γΛ>* )

五、發明説明（t) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 沿著一條將錠模上緣(υ及平行壁區域(2)開始處的直線設計 成凸形。在此可看出’寬側壁的內輪廓沿部段(a’）、U”)及 (a”’)各有一種圓弧形、正弦形及多項函數形的走勢。 第一圖另外顯示出’該凸部段(a’)(a”)及U’”)以一種持 續的走勢過渡到該平行壁的區域(b’)(b“)及中。 依本發明，該漏斗形幾何形狀的特點爲，各凸部段(Α) 、（a’）、（a”）、（a’”)可具有在其走勢中保持相等的曲率或會 改變的曲率。 第二圖顯示出於對第一圖所示之垂直內輪廓，該錠模 ®截面沿一連續鑄造錠模沿鑄造方向的變窄具以下參數： 訂 950mm漏斗寬度，45mm漏斗深度(在錠模板上緣）， 9〇〇mm漏斗長度，正弦形水平輪廓。 在第二圖及第三圖可看到漏斗區域之不同凸形垂直內 輪廓的作用以及長度差及錠模橫截面的變窄。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第一到第三圖顯示本發明重要的特點，當澆鑄區域的 參數不變時，將澆鑄區域有凸形垂直內輪廓時，則會在上 方錠模區域造成較大變窄度而在下方錠模區域中造成較小 變窄度。 因此本發明亦關於應用所申請的錠模較易有極高之收 縮傾向的轉熔（包晶）(peritectic)碳鋼與沃斯田式不銹鋼作 連續鑄造。 第六圖的實施例顯示具有前述參數之連續鑄造錠模的 各種不同的垂直凸起漏斗輪廓。這種漏斗輪廓係根據第四 圖預設的收縮度走勢或第五圖所示之對應的長度改變。各 7 度適用中阀阐¥標準（CNS ) Λ4規格（公筘） A7 B7 /fc /IV 明説 明發五 預設的收縮度走勢對應於鋼性質與鑄造參數的一定的組合 ，且可用理論判斷及實際經驗求得。 第一到第六圖所示的關係可看出’錠模橫截面沿鑄造 方向的變窄度可在很大的限度內變化調整’而不受澆鑄區 域的水平輪廓影響，且因而可配合條帶的收縮度走勢’該 條帶之收縮度走勢一般不僅依所要鑄造的鋼的性質而定’ 而且也受其他鑄造參數(例如鑄造速度)影響。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) **τ 經濟部中央標準局Θ工消費合作社印轚 8 一 本紙張反度適用中國®家標準（CNS )八4现格（2 10 v 29*^?)

Claims (1)

1. 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種連續鑄造金屬用的錠模，具有一澆鑄區域，該 區域有受冷却之寬側壁與狹側壁，且沿鑄造方向變窄成所 鑄造條帶的格式，其特徵在： 在該漏斗區域中，寬側壁的內輪廓沿著一條將錠模上 緣(1)與漏斗形區域(2)出口連接的直線設計成呈凸形。 2. 如申請專利範圍第1項之錠模，其中： 在該漏斗形域中，該寬側壁的內輪廓沿著一條將該錠 模上緣與一下垂直部段(2)連接的直線設計成凸形。 3. 如申請專利範圍第1項之錠模，其中： 在該漏斗形區域中，該寬側壁的內輪廓沿著一條將錠 模上緣（1)與錠模下緣(3)連接的直線設計成凸起狀。 4. 如申請專利範圍第3項之錠模，其中： 該寬側壁內輪廓不互相平行延伸。 5. 如申請專利範圍第1或第2項之錠模，其中： 該寬側壁的內輪廓在一個或數個部分區域的範圍中具 有一圓弧形，一多項函數形或三角函數形曲線的走勢。 6_如申請專利範圍第1或第2項之錠模，其中： 該寬側壁的內輪廓具有沿其走勢保持一樣的曲率以及 變化的曲率。 7.如申請專利範圍第1或第2項之錠模，其中： 該寬側壁的凸形內輪廓以一終端圓弧過渡到該具有持 續走勢的下方(且宜爲平行壁)的部段中。 申請專利範圍第1 其係用於較易有極高收縮傾向的轉熔（包晶）式碳 I n I I I I - 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公费） ABCD 六、申請專利範圍鋼及沃斯田式不銹鋼。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印繁 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）