TW522059B - Continuous-casting mould, in particular for continuous casting of thin slabs - Google Patents

Description

522059 A7 ______B7_— ___ 五、發明說明（丨） •[發明的詳細說明] 本發明關於一種連續鑄造錠模，特別是用於鑄造薄鋼 板者，包含一澆鑄區域，該澆鑄區域比起所設的條橫截面 更粗厚，且至少延伸到該錠模深處，且有具有寬側壁’該 寬側壁的距離繼續減少，且該澆鑄區域在澆鑄區域側面方 向及沿條帶運送方向被可特別調移的狹側擘(3)(3’)定界限 〇 一個錠模的澆鑄區域的尺寸主要是由所要鑄造的條帶 的橫截面、鑄造管的尺寸、及其浸入鐵水中的深度而決定 〇 由於寬側壁的漏斗形造形，故沿鑄造方向，錠模的橫 截面不但變細窄，而且錠模的橫截面的形狀也改變。因此 之故，所產生的條帶殼在通過該漏斗形錠模時，不同於具 有平坦壁的傳統連續鑄造錠模，會被迫受到附加的變形作 用，該變形作用會導致條帶殼的組織的瑕疵。 在這方面，在習知技術中，特別是在作薄鋼板的連續 鑄造時，爲了避免鐵水的不利的流動性質，故須將該分配 器的浸鑄噴嘴（Tauchausgufi，英：immersion nozzle)浸入鐵水 槽液中由於薄鋼板的連續鑄造作業的鋼板厚度和錠模厚 度都小，故須特別的預防措施，以確保在該浸鑄噴嘴與錠 模之間有一最小距離。爲此，該錠模的內尺寸在中央區域 設計成較寬大。這種變寬設計的一種特性値係爲在鑄造位 面中寬側的最大距離和鋼板的檫稱厚度(Nenndicke)的對比 〇 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

522059 A7 __—------ 五、發明說明（/ ) 在鑄造程序之時，在該受到冷卻的錠模的內側上形成 一個條帶殼，並向下拉離。在一前提一該尙猶軟的條帶殻 在各時刻都要能倚靠在錠模壁上並利用其溫度走勢比照 (Vergleichmafiigen)…之下，這種條帶之與鏡模幾何形狀相 關的變形作用可由其內輪廓導出。因此，鏡模的設計可在 考慮到條帶殼之所要預期的變形的情形下進，一步最佳化 〇 但除了條帶殼的形外，也可考慮其他重要的標準’例 如，淀模中的鐵水流，由此可看出，就變形方面作最佳化 的幾何形狀不一定是錠模內輪廓的設計的最佳解決方案。 因此，在確立錠模的幾何形狀時，在個案中，特別是就鑄 造的鋼品質的收縮性質而言，該漏斗幾何形狀的設計以及 特別是澆鑄變寬部的形狀必須依測試結果以及和個別客戶 互動的行家經驗而確立。 在此特別要考慮到··利用一個連續鑄造錠模的漏斗形 澆鑄區域的水平或垂直的輪廓的設計，可將加諸條帶的變 形較有利地分佈，並因而防止鑄造產品的瑕疵，爲此’該 錠模橫截面沿一個具有漏斗形澆鑄區域的連續鑄造錠模的 鑄造方向變細窄的走勢具有重大意義。 如果，舉例而言，在一個或數個高度部段中，該錠模 橫截面變細窄的程度比該條帶的收縮程度更大，則該條帶 殼就要受到附加的變形。在此情形中，就不能再確實保證 條帶殻與錠模壁間均勻地接觸。因此有一些區域條帶殻的 溫度會不同地較高或較低，如此容易產生瑕疵。 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

522059 A7 ___ B7 _ 五、發明說明（' ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果變細窄的程度太小，則該條帶殼有一部分從錠模 壁上升。由於在此區域造成再加熱作用，結果產生高的熱 應力，該熱應力會導致瑕疵，如裂痕、嵌紋(Einschntirung， 英:necking)、及/或組織缺陷。 所形成的條帶殼的在凝固及冷卻的過程中，鋼的較大 幅的收縮的傾向愈強，則該瑕疵的作用越_重。 由於對於無瑕疵連續鑄造產品的形成(特別是在連續鑄 造薄鋼板時)的影響大小的關係很複雜，已導致在錠模上的 適當澆鑄區域的極廣泛的發展。 歐洲專利案EP 0 149 734提到一種錠模，具有一漏斗 形的澆鑄區域，該澆鑄區域向著狹側壁以及延著鑄造方向 縮減成所鑄造的鋼帶的格式。 歐洲專利案EP 0 268 910提到使寬側壁在澆鑄區域中 在第一高度的部段中大致互相平行延伸，並在一個接在其 後的部段中回復到鑄造格式的厚度，其中，第一部段一直 到達在鑄造作業時所要調整的鑄造位面下方進入第一道條 帶殼形成作業的區域中。依此方式，在該鑄造位面下方仍 然還很薄的條帶殼須作不變形方式的導引。 德國專利案DE 39 07 351A1提到將一錠模的澆鑄漏斗 的內壁的水平輪廓利用三個沿切向相接觸的圓弧形成，其 半徑沿條帶通過方向逐漸變大而過渡到錠模的內壁的輪廓 中。依此方式，「金屬鑄造條帶」的變形要分佈到儘可能 地大的延伸長度範圍中，如此要避免在金屬鑄造條帶的條 帶殻中嵌紋及裂痕形成的情事。要使條帶殼的格式的變化 6 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 522059 A7 ___ B7_ ___ 五、發明說明（今） .儘量均勻地分佈在一個如此所形成澆鑄區域中，必須使其 半徑沿條帶通過方向隨著相同或不同的因素而增加。 本發明係根據許多測試鑄造作業所得到的經驗：在一 個具漏斗形澆鑄區域(其水平輪廓由具有相同半徑且沿切向 互相接觸的圓弧構成)的錠模中鑄造有較高收縮的傾向的鋼 時，鋼板表面可能的瑕疵幾乎全在該漏斗的與該凹形水平 的曲線走勢對應的中央區域發生。 由此可知，如果該條帶殻的負荷在漏斗的中央區域減 少到側邊外區域的負荷，則可使條帶表面的瑕疵情況減少 Ο 由上述的背景技術著手，本發明的目的在於提供一種 錠模的漏斗幾何形狀設計，藉此，在一種有較高收縮傾向 的鋼的條帶殻形成時，特別是在厚度/長度比例對應地大的 薄鋼帶連續鑄造時，可使鋼板表面的瑕疵情況明顯減少。 要達成此目的之道，依本發明係主張利用具有申請專 利範圍第1項的特點連續鑄造錠模的漏斗幾何形狀計。有 利的設計見於申請專利範圍附屬項。 在本發明的設計中，該垂直的輪廓線，在鑄造位面區 域開始，至少有一個直而傾倒的部分、一個彎曲的部分(其 曲率半徑宜爲恒定者）、及一個垂直的直部段，這些部段各 沿切向互相過渡到其他部段。 舉例而言，本發明的另一設計在於，該寬側壁之平行 導進的區域各至少爲狹側壁的距離的至少50%。 此外，該連續鑄造錠模或其澆鑄漏斗的一種本發明的 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) m 1ϋ 一 口，0 n an ·ϋ n_l ·ϋ In ι 522059 A7 _B7_ 五、發明說明（< ) •設計中，該平行導進的區域的彎曲的垂直輪廓線有一條圓 形軌道，其半徑爲20〜25米。 本發明的其他細節、特點、及優點見於以下在圖式中 用示意方式說明的實施例的說明。圖式中： 第1圖係一錠模的漏斗形澆鑄區域的上視圖， 第2圖係沿第1圖中的垂直切面II-II的澆鑄區域的橫 剖視圖， 第3圖係該錠模的一端部的水平剖面圖，它具有朝向 狹側壁的走勢， 第4圖係該漏斗形錠模的另一方式的垂直輪廓的切面 圖。 [圖號說明] (1) 錠模 (2) 寬側壁 (3) (3’）狹側壁 (6) (6’）區域 (7) (7’）輪廓線 (8) 端區域 (9) 狹側壁的方向 (1〇) S形輪廓線 〇〇’）短直連接線 (11)浸鑄管 (13) 條帶殻 (14) 變細窄區域 8 ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· 丨線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 522059 A7 ____B7______ 五、發明說明（G ) (15)曲率半徑 (17)短直連接線 (19)(20)(21)輪廓線 [實施例的說明] 由第1圖中所示的該錠模（1)，特別是其澆鑄區域(4)的 的上視圖可看出，該錠模（1)的寬側壁(2)上有區域(6)(6’）， 各在相同高度在水平面中互相對立，且近乎直線延伸且平 行導進，各有一個大致S形的輪廓線（10)沿狹側壁的方向 (9)接到該區域(6)(6，)的水平內輪廓（17)，該輪廓線（10)由二 條半徑Ri、R2及一條短直連接線（1〇’)構成。 如此，在鑄造有較高收縮傾向的鋼時，在鋼板表面’ 特別是在該近乎直線延伸且平行導進的中央區域(6)(6’）中 的瑕疵可減少。該寬側壁(6)(6’)的平行導進的區域（6)(6’) 各至少爲該狹側壁(3)(3’)的距離的50%。 對此作補充說明，如第2圖所示，該平行導進的區域 (6)(6，)循著該平面II-II中一條彎曲的垂直輪廓線(7)(7’）’ 在橫截面中的錠模高度隨著繼續減少，該輪廓線(7)(7’)沿 切向開口到該錠模(1)的一個等間隔的端區域(8)中。 此外，如第3圖所示，在澆鑄區域(4)的縱側的區域可 各循著一條S形輪廓線（10)向狹側壁(3)延伸而高度繼續減 少，該S形輪廓線（10)由二條半徑R3、R4構成，該二條半 徑R3、R4—樣大，且在一反曲點W互相連結。 在第圖中顯示，該垂直輪廓線(7)的曲率半徑（15)比該 用虛線表示的輪廓線(7，)小。這點定出了具有極大半徑(例 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

522059 A7 _B7______ 五、發明說明（) 如5米長度）的一單元式的圓形的理想狀態。當澆鑄區域 (4)的體積略小一些時，該輪廓線（7，)避免其圓形偏轉’如 此，可避免由於條帶殼（Π)中拉力及壓力造成張力差。在 特別的情形中，該平行導進的區域(6)的彎曲的輪廓線 可具有一條半徑20〜25米的圓形軌道(7’）。在錠模（1)中該 澆鑄區域的這種設計中，爲了避免鐵水的強烈流動運動’ 故該浸鑄管(Tauchgiefln)hr)(ll)的浸入深度對應地減少。該 浸鑄管（11)的出口開口距鐵水的位面高度S的距離係特地 依鑄造速度的値及依經驗値作最佳化。 但如不用此方式，在另一種變更方式中，該輪廓線(7) 或(7，)可爲一種多邊形路線，其曲率隨著高度繼續減少而遞 增。 如第2圖所示，由於圖示的澆鑄區域的設計，該變細 窄區域（14)和該寬側壁P)(2，）的平行垂直的壁區域(2a)(2b) 之間的過渡區（15)(15，)或16)(16，)設成半徑至少2〜5米。如 此，在此過渡區域(2a)(2b)中，在產生中的條帶殼（13)的彎 應力負荷保持較小，而且特別是因爲縱側壁(2)(2’)的區域 (6)(6，)由於平行對準，而只在一平面中(亦即在切面Η-Π中 )變形，故彎應力負荷也因而保持較小。如此一來’該條帶 殻的張力狀態保持在容許限度內，如此可避免在鑄造的條 帶（13)中有表面瑕疵的情事。 至少可有二條隔一段距離間隔設置的浸鑄管（Π)(11’) 與該澆鑄區域(4)配合。如此，還可避免在澆鑄區域中的紊 流狀態。此處的措施係配合該澆鑄區域(4)之本發明的造型 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

522059 A7 ___ B7____ 五、發明說明（2 ) ‘大大促使帶出的鑄造條帶（13)的組織缺陷能避免。這種結 果也還可用以下方式改善：使二個寬側壁(2)(2，)變細窄區 域（H)中夾一張開角度，該張開角度不大於30° 。 第4圖顯示該錠模板的垂直的輪廓線的一變更例。它 在鑄造位面的高度開始，呈相對於垂直線傾斜的直線（19) 的形式’跟著爲一條輪廓線(20)，該輪廓線X20)具有恒定的 曲率半徑，其後接著一條垂直的輪廓線(21)。該垂直的輪 廓的部分（19)(20)(21)互相沿切向過渡進入彼此之中。錠模 壁的輪廓可確保距浸鑄管（11)隔所需的距離。 最後一點，本發明錠模（1)的設計特別適合在高鑄造速 度(例如6米/分或更多)連續鑄造由轉熔(peritektisch)鋼構 成的薄鋼板。 11 _______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 522059 Λ8 Β8 C8 D8 ________— 六、申請專利範圍 該寬側壁(2)之平行導進的區域(6)各至少爲5亥狹側) 的間隔的50%。 、—，苴 4. 如申請專利範圍第1或第2項的連續鑄造錠模，〃 中： / 該平行導進的區域(6)的彎曲的輪廓線(7)有一餘圓开/軌 道(7，） 。 I 5. 如申請專利範圍第4項的連續鑄造淀模’其中· 該圓形軌道(7，)的半徑爲20〜25米。 6. 如申請專利範圍第1項的連續鑄造錠模其中·—一 該彎曲的輪廓線(7)爲一條多角形路線’其曲^隨者 度繼續減少而遞增。 7. 如申請專利範圍第1項的連續鑄造錠模’其中· 該彎曲的輪廓至少有一部分（7)模仿一錐形螺糸泉 (Kiothoide)形狀。 8. 如申請專利範圍第1或第2項的連續鑄造錬模’ # 中： 妈 至少有二個互相隔一段距離間隔設置的 '浸_ ^ (11) (1Γ)與該澆鑄區域(4)配合。 9. 如申請專利範圍第1或第2項的連續鑄造錠模’其 中： 在鐵水的鑄造位面（S)下方的厚度縮減的橫截面範圍 (12) —直減到鑄造條帶（13)的厚度(D)爲止有一變細窄部（14) ，該變細窄部（14)的半徑至少25米。 10·如申請專利範圍第1或第2項的連續鑄造錠模，其 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297X釐) (請先閱讀背面之注意事項存塡寫本頁) ，一· I 522059 A8B8C8D8 ‘申請專利範圍 中： 該變細窄區域（14)過渡到該寬側壁(2)(2’)的平行垂直的 壁區域(2a)(2b)的過渡區（15)(16)的半徑設計成至少2〜5米。 11.如申請專利範圍第1或第2項的連續鑄造錠模，其 中： 該二個寬側壁(2)(2，)在該變細窄區域（H)中夾成一個不 大於30°的銳角。 ............................. (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、1Tf 尺度適用〒國國冢標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐）