專利名稱：鑄造廢料清除方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于從一金屬帶材連鑄設備中清除鑄造廢料的一種方法和一種裝置。
背景技術：
生產(chǎn)金屬帶材通常是從連續(xù)鑄造(金屬)塊或板坯開始的，該塊或板坯的厚度是通過一系列相繼操作而縮小的，這些操作包括預鍛造、熱層壓和冷層壓，以及附加中間處理例如熱處理。該操作方法需要非常昂貴的設備并且消耗大量的能量。
因此，有一段時間人們傾向于通過鑄造厚度盡可能接近成品的產(chǎn)品降低設備和企業(yè)成本；因而，隨著板坯連鑄技術的引入，板坯的厚度從常規(guī)的200-300mm減小到在所謂的薄板坯鑄造中獲得的60-100mm。然而，從60mm(加工)到2-3mm(熱軋帶鋼的典型厚度)還需要一系列消耗能量的步驟。
考慮到將較大厚度的鑄造體減小成薄帶材具有固有缺點，人們從十九世紀下半葉以來就已經(jīng)認識到直接鑄造金屬帶材的內(nèi)在優(yōu)勢，當ThomasBessemer開發(fā)出一種用于連續(xù)鑄造鋼帶的機器后——該機器由分開一較小距離的冷卻、反向轉動金屬鑄輥組成——就在鑄輥間的空隙中鑄造金屬，金屬接觸到鑄輥的冷表面后凝固，并最終被以等于鑄輥相對表面間距離的厚度從(鑄輥空隙)中抽出。
在20世紀最后幾十年間，這種極其吸引人的技術僅被用于例如銅和鋁等金屬的鑄造，而對于高熔點的金屬和合金例如鋼，目前這一技術在實際的工業(yè)中仍然沒有得到應用。
人們在這一領域作了許多努力以便從根本上降低生產(chǎn)成本、能量消耗以及對環(huán)境的影響，以及生產(chǎn)出尤其在例如表面質量不是一特定要求或者作為用于其中厚度必須小于一毫米的場合的熱層壓帶材而認為表面質量不是一特定要求的特定應用中可直接使用的薄帶材。
盡管由Bessemer設計的機器在通用形式上是當時用于金屬帶材連鑄技術的最理想方案，但是要有效使用該機器還需要解決很多問題，這些問題包括要保證鑄輥在其扁平端部的緊密度；滿足苛刻工作狀況的最合適材料；所有操作、鑄造速度及帶材抽拉的自動控制；以及帶材的纏繞成一盤圈。
一設備設計問題涉及對鑄造廢料的清除。這種鑄造廢料產(chǎn)生于例如鑄造開始時——當形成一質量不合格的帶材端部時，該帶材端部不能被送到下一工序而是要被切除并丟棄；或者產(chǎn)生于突發(fā)故障時——例如形成鑄模的鑄輥相互分開使得鑄輥之間的液態(tài)鋼流出。
在鑄造作業(yè)線上，從鑄輥的下游起，帶材被彎曲并連續(xù)地平放在加工輥和處理輥上?；疚挥趶澢肯路讲⒋怪蔽挥阼T輥下方的區(qū)域通常預留給要被廢棄或再利用的金屬廢料的一收集系統(tǒng)。該收集系統(tǒng)通常包括一涂有耐火材料的箱子，帶材端部或液態(tài)鋼可落到該箱子中。
通過一種合適設計，能夠實現(xiàn)具有有效連續(xù)功能的鑄造方法，并且在該鑄造方法中，中斷步驟非常有限或根本沒有。即使在這種前提下，也必須將廢料清除。
在一些情形下，可能出現(xiàn)廢料箱易于被較快地裝滿的情況，由于因總體尺寸該箱子的構造尺寸受一定限制，所以必須將該(已裝滿的)箱子清空或更換。對箱子的更換必須非常快。
本發(fā)明提供了用于清除位于一連鑄設備中的一鑄模下方的廢料的一種裝置和一種方法，所述裝置和所述方法通過確保在鑄造作業(yè)線的整個工作過程中始終存在廢料收集系統(tǒng)解決了上述現(xiàn)有技術中的問題，且不存在較長時間不能使用廢料收集系統(tǒng)的危險。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是通過提供一種根據(jù)權利要求1的金屬帶材連鑄設備來解決上述問題，所述金屬帶材連鑄設備包括一鑄模，一用于清除鑄造廢料的裝置，該裝置進而包括一供給至少一個用以容納廢料和金屬廢料的箱子并適于移動以及定位在所述鑄模下方的小車，其中，所述小車的尺寸可容納至少兩個相互靠近的箱子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過一種利用上述裝置對帶材連鑄設備進行金屬廢料清除的方法來解決所述問題，該方法包括下列步驟a)將固定在一惰性室下部一開口上的一第一箱子裝滿廢料，所述惰性室位于鑄造作業(yè)線的鑄模下方；b)將一小車上的一用于箱子的第一基座定位在所述第一箱子的垂直下方，所述第一基座是空的并且在所述小車的一第二基座上有一第二箱子；c)利用適當裝料/卸料裝置將所述第一箱子放置到所述小車的所述空基座上；d)移動所述小車以將所述第二箱子布置到所述惰性室下部的所述開口下方；f)利用所述適當裝料/卸料裝置抓取所述第二箱子并將其提升到所述惰性室下部的所述開口處。
所述方法還優(yōu)選包括將所述小車以及裝滿廢料的所述第一箱子移走以進一步處理所述廢料。
利用所述廢料清除方法，所述設備的產(chǎn)量提高，因為將裝滿的箱子更換為空箱子只要幾秒鐘并且該第一箱子可從鑄模區(qū)域快速移走。此外，在更換箱子期間可快速封閉惰性室即包含一含有大氣的惰性氣體的室，使得泄露到外部的氣體非常有限，這提高了設備運行的經(jīng)濟性。


從下面結合附圖對一具體非限制性實施例的詳細說明中，本發(fā)明進一步的優(yōu)點將對本領域技術人員顯而易見，其中
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的用于一用在一連鑄設備上的廢料清除裝置的提升裝置的正視圖；圖2示意性地示出圖1所示裝置的一箱子的工作循環(huán)的第一卸料階段的側視圖；圖3和圖4示意性地示出圖1中裝置的工作循環(huán)的兩個相繼階段的側視圖；以及圖5示意性地示出圖1中裝置的工作循環(huán)的第四裝填箱子階段的側視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一廢料清除裝置的一優(yōu)選實施例的正視圖和側視圖。
包含在一鑄模2中的一對反向轉動的鑄輥1根據(jù)公知連鑄工序生產(chǎn)出一帶材形式的鑄件N。該鑄件帶材N沿惰性室3內(nèi)的一彎曲路徑前進，該惰性室3由一內(nèi)部裝有一含氧量低的惰性氣體的耐火材料室構成。鑄造進給方向在離開反向轉動鑄輥時由垂直方向偏轉成離開惰性室3時的水平方向。
惰性室3在其下部開口，并且箱子4a被推壓在惰性室3的下邊緣，鑄造廢料從鑄模2下方的區(qū)域落到箱子4a中。
例如可將廢料箱4a構造為一容器，且該容器的壁上涂有耐火材料；在連鑄期間保持廢料箱4a和惰性室3的邊緣相互壓靠，以便形成一可將惰性室3內(nèi)含氧量低的大氣與外部大氣相隔離的密實封閉件?？捎欣卦O計在開始階段以及更換箱子時對帶有惰性氣體的惰性室3進行清洗的階段。優(yōu)選地，將用于向惰性室3引入惰性氣體的裝置9設計成優(yōu)選接近(惰性室3的)下部開口。它們可有利地在更換箱子的步驟中發(fā)揮作用。
通過一在軌道或其它適當運動裝置上運行的小車5在鑄模和初始鑄造軸線的垂直下方運送廢料箱4a。
利用提升系統(tǒng)6使廢料箱4a相對于裝載平臺或小車5的基座直接上升和下降，其中提升系統(tǒng)6包括例如通過一圖中未示出的鏈條和電動機系統(tǒng)驅動的提升臂7。
有利地，使廢料箱4a沿一垂直軌道上升和下降，并用提升臂7將該箱子保持在工作位置中直到進行下一次(箱子的)更換?；蛘?，也可設計其它鎖止系統(tǒng)——它也可以附加到提升臂7上——以便在突發(fā)故障時使用。
優(yōu)選地，所述設備的尺寸被設計成一與惰性室3鄰接的箱子4a被完全抬升到擱在小車5上的箱子4b處的障礙的上方，而且隨著小車5的前進，當從設備中移走箱子4b時，抵靠在惰性室3上的箱子4a與箱子4b之間不會碰撞或干涉。
優(yōu)選地，將每個小車5制成可設置有用于兩個或更多個箱子4a、4b的基座，以便能同時運載至少兩個或更多個箱子。盡管可采取其它方案，但優(yōu)選地，小車可沿與鑄模中的鑄輥的軸線垂直的方向移動。
下面將說明圖1-5中所示設備的工作情況。
圖2示出裝滿廢料并仍固定在惰性室3上的一廢料箱4a的卸料階段的一時刻將小車5定位成小車5的自由基座60位于要清空的箱子4a的垂直下方；臂7支承箱子4a向下移動并將箱子4a放在小車5裝載平臺的空基座60上。繼而如圖3所示，小車5向圖中左側行駛，直至已經(jīng)設置在小車5上的空的第二箱子4b定位于惰性室3開口底部的下方。
小車5現(xiàn)在如圖4所示。繼而，機械臂7與空箱子4b的適當部分接合，并將箱子4b提起以使其如圖5所示貼靠惰性室3的邊緣。
此時惰性室3與新箱子4b再次限定一密實地隔離外界大氣的環(huán)境，并可在其中填充一可控制的例如含氧量低的大氣。金屬帶材鑄造方法可不間斷地進行下去。移動小車5以及裝滿廢料的箱子4a以進一步使用或卸載廢料并使箱子4a變成一空箱子。
有利地，(在原來小車的位置)立即放置另一小車，其裝載平臺的空位置預備容納正在使用的箱子，該裝載平臺的另一位置上有一空箱子以在需要時立即提升進行(箱子的)更換。
例如，可將帶有已裝滿的箱子的小車立即替換為另一個帶有空箱子的小車。為此，可有利地為每臺鑄造機器設計兩個或更多個小車，這還可應對小車或設置在車上的箱子出現(xiàn)問題的情況，例如由于耐火材料的損耗引起的問題?；蛘?，可將帶有一裝滿的箱子的小車立即送到一卸料場所，然后再將它立即放回鑄造機器下方的適當位置。
一箱子裝滿鑄造廢料的時間可為5-10分鐘。所述更換操作一般需要不到3分鐘的時間，例如大約1分鐘。
在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，前面討論的裝置可進行多種改進。
權利要求
1.一種金屬帶材(N)連鑄設備，它包括一鑄模(2)，一用于清除鑄造廢料的裝置，該裝置包括一供給至少一個用以容納廢料和金屬廢料的箱子(4b)并適于移動以及定位在所述鑄模下方的小車(5)，其中，所述小車(5)的尺寸可容納至少兩個相互靠近的箱子(4a、4b)。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述箱子具有適于與位于所述鑄模下方由鑄造帶材穿過的一室(3)的開口封接以限定一不與外部環(huán)境連通的區(qū)域的開口。
3.根據(jù)權利要求2所述的設備，其特征在于，設置有提升裝置(7)，所述提升裝置位于所述鑄模下方并適于從所述小車(5)提升和適于更換所述小車(5)上的至少一個所述箱子(4a、4b)。
4.根據(jù)前述任一權利要求所述的設備，其特征在于，所述小車(5)可同時容納至少三個箱子。
5.一種從根據(jù)前述任一權利要求所述的一金屬帶材連鑄設備上清除金屬廢料的方法，該方法包括下列步驟a)將固定在一惰性室(3)下部一開口上的一第一箱子(4a)填裝廢料，所述惰性室(3)位于鑄造作業(yè)線的鑄模下方；b)將一小車(5)上的一用于箱子的第一基座(60)定位在所述第一箱子(4a)的垂直下方，所述第一基座(60)是空的并且在所述小車(5)的一第二基座上有一第二箱子(4b)；c)利用適當裝料/卸料裝置(7)將所述第一箱子(4a)放置到所述小車(5)的所述空基座上；d)移動所述小車(5)以將所述第二箱子(4b)布置到所述惰性室(3)下部的所述開口下方；f)利用所述適當裝料/卸料裝置(7)抓取所述第二箱子(4b)并將其提升到所述惰性室(3)下部的所述開口處。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，它還包括將所述小車(5)以及裝滿廢料的所述第一箱子(4a)移走以進一步處理所述廢料。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征在于，它還包括在箱子更換過程中將一惰性氣體引入所述惰性室(3)中的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及鑄造廢料清除方法和裝置。一金屬帶材連鑄設備包括一鑄模，一用于清除鑄造廢料的由一可帶有兩個箱子的小車形成的裝置。小車位于該鑄模下方，并且已裝滿的箱子放置在小車上靠近備用空箱子的自由空間中。然后移動小車使備用空箱子固定在鑄模下方。本發(fā)明還說明了一種金屬廢料清除方法。
文檔編號B22D11/06GK1665618SQ03816053
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權日2002年7月10日
發(fā)明者B·W·博瑟姆, A·德盧卡, E·法賈尼, A·博洛尼, N·卡帕賈 申請人:達涅利機械工業(yè)有限公司