專利名稱：用于連續(xù)鑄造金屬連鑄坯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)鑄造金屬連鑄坯的方法，其中，所鑄造 的連鑄坯垂直地或以弧形軌跡向下離開結(jié)晶器，隨后在連鑄坯引導(dǎo)裝 置中得到引導(dǎo)，其中引導(dǎo)裝置具有多個輥對，輥對在其間限定了可調(diào) 整的輥隙，其中在鑄造開始時為了結(jié)晶器的向下的封堵而將連鑄件插 入到結(jié)晶器中，所鑄造的連鑄坯連接在連鑄件上。
背景技術(shù)：
對連鑄的半成品如板坯、初軋坯或毛坯的內(nèi)在質(zhì)量要求日漸提高， 這致使連鑄設(shè)備配有用于降低連鑄坯厚度的部件(例如利用相應(yīng)的 輥)，其優(yōu)選在最終凝固的區(qū)域起作用(所謂的軟壓)。就此而言， 例如板坯連鑄設(shè)備的后部配備有調(diào)節(jié)位置和/或力的液壓調(diào)整缸。在鋼 坯或初軋坯設(shè)備中則應(yīng)用位于該部段之后的推壓器來減少連鑄坯厚度。
由此表明，必須對各個減薄步驟的精確度要求很高，以便能夠?qū)?現(xiàn)可再生產(chǎn)的良好的質(zhì)量結(jié)果。這尤其在以位置調(diào)節(jié)的方式確定各個 變形部件時特別適用。就此而言，各個輥的位置的精確度必須保持在
大約1/10mm。以相應(yīng)的精確度來定位用于操縱輥的液壓缸在技術(shù)上毫 無問題，可是在其他需要用于傳遞變形力的組件中卻存在各種各樣的 錯誤可能性。
就此而言問題特別在于用于讓連鑄坯成型的連鑄導(dǎo)輥或推壓輥的 直徑。這些輥與熱的連鑄坯表面持續(xù)接觸，為此它們受到了相對高的 磨損，根據(jù)周圍條件(溫度、調(diào)整力、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)，輥與輥的磨損可 以是不同的。在極端情況下，輥的磨損在直徑上可以為幾毫米。此外， 磨損通過輥身長度而變化。因此，通過長時間觀察，即使在相同的條 件下，事實(shí)上轉(zhuǎn)換到金屬連鑄坯上的變形也還是會發(fā)生變化，從而所 獲得的質(zhì)量結(jié)果是不可再生產(chǎn)的。
為了克服困難，已知在一定的時間間隔內(nèi)對連鑄坯引導(dǎo)裝置以及 推壓輥重新進(jìn)行調(diào)整。為此通常在設(shè)備中或者在外部的實(shí)驗(yàn)臺上將具有已知尺寸的測試件(測試板坯)塞入部段并且精確定位。隨后，關(guān) 閉該部段或推壓器，從而輥靠在測試件上。其中由液壓缸施加確定的 力?？梢酝ㄟ^補(bǔ)償值使所測得的缸位置(進(jìn)而輥位置)與測試件的已 知厚度相協(xié)調(diào)。在此使用的測試件可以根據(jù)幾何關(guān)系設(shè)計(jì)為單獨(dú)的部 件或者為了校準(zhǔn)而被安裝到冷連鑄坯上。
EP 1 543 900 Al公開了一種用于在澆鑄液態(tài)金屬的連鑄機(jī)中基本 調(diào)整和控制支撐輥部段或推壓輥對的輥隙的方法，其中在固定側(cè)和自 由側(cè)的兩個相對設(shè)置的支撐輥之間的輥隙通過具有集成的電子位移傳 感器或位置傳感器的成對的液壓活塞缸單元來測量和調(diào)整。其中，測 量值在分時間段傳遞到連鑄坯上的力的控制裝置的控制電路內(nèi)得到評 估。為了精確地校準(zhǔn)輥隙而作出如下設(shè)置，即，對至少一個輥對進(jìn)行
設(shè)置的支撐輥之間被短時間夾住，并且活塞缸單元的、從屬于夾持狀 態(tài)的每個位置都以測量技術(shù)的方式被存儲，在額定值-實(shí)際值-比較之 后，活塞缸單元的位置在鑄造開始前或在鑄造間歇中被校準(zhǔn)。
EP 1 486 275 Al描述了一種類似的方案，其中作出如下設(shè)置，即， 分別支承著輥的在固定側(cè)的部段下部以及在自由側(cè)的部段上部利用液 壓活塞缸單元的確定的力通過成對設(shè)置的間隔件以預(yù)先估算的厚度在 部段上部和部段下部之間的輥隙之外被互相擠壓，并且位移傳感器和
位置傳感器的相應(yīng)測量值確?？煽?。
例如在EP 0 047 919 Al、 DE 699 06 118 T2、 JP 0926 7159 A、 JP 2003 112 240 A、 KR 10200 1004 8624 A、 JP 5700 1554 A、 JP 0630 7937 A以及JP 0308 6360 A中公開了類似的方案，其中應(yīng)用了作為校 準(zhǔn)件使用的測試板坯。
前述方案的缺點(diǎn)在于，用于校準(zhǔn)或用于測量輥之間輥隙的方法較 為耗時，從而出于經(jīng)濟(jì)原因較少實(shí)施，其中的問題在于，在兩次校準(zhǔn) 或測量之間的間隔時間中，輥對的輥繼續(xù)磨損，從而連鑄坯的實(shí)際的 厚度減少偏離于所設(shè)定的值。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)開文所謂類型的方法，使得可以 以少量的花費(fèi)來實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償輥幾何尺寸的由于磨損而引起的偏差，由此，可以實(shí)現(xiàn)鑄造具有高質(zhì)量的金屬連鑄坯。根據(jù)本發(fā)明還可以少 量的額外耗費(fèi)來補(bǔ)償由于輥磨損而引起的偏差并且優(yōu)化鑄造產(chǎn)品的質(zhì)
該目的根據(jù)本發(fā)明如下實(shí)現(xiàn)，即，為了校準(zhǔn)和/或?yàn)榱藴y量在各個 輥對之間的輥隙，插入了以確定的或校準(zhǔn)的厚度制成的連鑄件。
此外還作出如下設(shè)置，即，連鑄件的僅一個在金屬連鑄坯的輸送 方向上確定的部段被用于校準(zhǔn)或測量。
用于校準(zhǔn)或測量的連鑄件可以在金屬凝固后也就是熔化物固化后 被再度分離。因此給出了多次使用同一連鑄件的可能性，也就是說， 此后該連鑄件可以在多次鑄造開始時使用。
為了讓連鑄件即使在多次使用的情況下也能特別好地適用于精確 的校準(zhǔn)，在一個改進(jìn)方案中提出，連鑄件在朝向輥對的輥的側(cè)面上被 硬化。
該目的還可以如此改進(jìn)，即連鑄件在朝向輥對的輥的側(cè)面上設(shè)置 有一覆層。該覆層優(yōu)選設(shè)計(jì)為抗磨損的，為此可以使用已知的堅(jiān)硬且 不易受溫度影響的覆層材料。
在每次鑄造開始時或根據(jù)相應(yīng)的要求可以測量并且存儲輥對之間 的輥隙。在此，可以根據(jù)改進(jìn)方案作如下設(shè)計(jì)，即，當(dāng)輥隙相對于先 前測量的值的偏差超過給定值時才對各個輥對之間的輥隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在校準(zhǔn)或測量時，輥對的輥優(yōu)選以確定的力壓到連鑄件的表面上。
利用所提出的方法可以足夠經(jīng)常地測量當(dāng)前的輥直徑進(jìn)而輥隙， 從而很快就可以識別并且補(bǔ)償由磨損引起的偏差。為此要付出的花費(fèi) 非常小并且允許經(jīng)常重復(fù)性的校準(zhǔn)或測量以及有關(guān)于出現(xiàn)在輥上的磨 損的幾何參數(shù)的匹配。
此外，根據(jù)本發(fā)明使用了冷連鑄坯，其在鑄造開始時將結(jié)晶器向 下封堵、與熱連鑄坯連接、在鑄造開始時通過設(shè)備傳輸、并且在連鑄 坯引導(dǎo)裝置的末端重新與熱連鑄坯分離。代替安裝在冷連鑄坯上用于 校準(zhǔn)的單獨(dú)部件或校準(zhǔn)件-如現(xiàn)有技術(shù)中提出的那樣-，也可以使用 冷連鑄坯的確定的部段在冷連鑄坯每次穿過連鑄坯引導(dǎo)裝置時用于測 得當(dāng)前的補(bǔ)償值，更確切地說是針對處于冷連鑄坯上的輥。這些輥優(yōu) 選以確定的力抵靠在冷連鑄坯上，這一點(diǎn)對于連鑄坯傳輸來說是必要 的?？梢苑浅＞_地測出抵靠在連鑄坯上的輥的調(diào)整缸的缸位置。冷連鑄坯相應(yīng)的部段例如通過硬化 或通過表面覆層得到在變形、腐蝕和磨損方面的保護(hù)，由此，其幾何 外形不會隨時間而改變，也不會在多次使用連鑄件時改變。
又如改進(jìn)方案中提出的那樣，在每次冷連鑄坯通過時優(yōu)選為所有 接觸到的輥測出的補(bǔ)償值被存儲起來，由此可以連續(xù)監(jiān)測輥的磨損。
當(dāng)超過確定的極限值、例如超過0.1毫米時才有必要改變補(bǔ)償值。當(dāng)
然還可以在每次冷連鑄坯通過時自動使用已測得的補(bǔ)償值，也就是說， 對輥進(jìn)行相應(yīng)的再調(diào)整。


在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。其中
圖1是薄板坯-連鑄機(jī)的側(cè)視圖，以及
圖2是在連鑄件通過時支撐輥部段的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中示出了一個連鑄設(shè)備，利用該連鑄設(shè)備可連續(xù)鑄造金屬 連鑄坯1。鋼水從用于鋼水的存儲容器11到達(dá)結(jié)晶器2。在鑄造開始 之前，該結(jié)晶器2從下面用連鑄件6封堵，該連鑄件6可在圖2中看 到，該連鑄件6在稍后與連鑄導(dǎo)輥接觸的側(cè)面上精確地以一尺寸、例 如以該連鑄坯1的額定尺寸得到加工。其中，連鑄件6的側(cè)面9或10
(見圖2)可以被硬化并且額外地設(shè)有用來抗磨損的覆層。
可能的覆層的實(shí)例如下由已知的堅(jiān)硬物質(zhì)如WC、 Co、 &3(:2制成 的或由鎳或鎳化合物如NiCr、 NiAl、 CuNiln制成的或還可以由金剛石
(C)或陶f:材料(例如A1203、 3Ti02)制成的覆層可以至少涂覆到側(cè) 面9、 10上。這可以通過例如金屬噴涂或等離子噴涂或者電子噴涂來 實(shí)現(xiàn)。
如由圖2得知的那樣，連鑄的材料l在過渡位置12連接到連鑄件 6上。
當(dāng)通過連鑄設(shè)備輸送連鑄件6和連接到其上的鑄造的金屬連鑄坯1 時，連鑄件6和金屬連鑄坯1在連鑄坯引導(dǎo)裝置3的區(qū)域中在側(cè)面9 和IO上被多個輥對4接觸并從而得到引導(dǎo)，并且逐漸地彎入水平面。 輥對4分別具有輥7和8，在二者之間限定了輥隙5。通常，輥對4的
6輥7、 8利用僅示意性示出的液壓的活塞缸系統(tǒng)13、 14普通地相對于
金屬連鑄坯1的接觸表面如此調(diào)整，使得能夠獲得具有確定厚度的所 希望的輥隙5，其中當(dāng)然也可以作如下理解，即在這個位置上涉及的是 連鑄坯1的、通過連鑄坯引導(dǎo)裝置3的分布而變化的各個額定厚度。
當(dāng)連鑄件6在啟動鑄造過程時穿過全部的連鑄坯引導(dǎo)裝置3并且 具有精確制造的厚度d之后，根據(jù)本發(fā)明使用連鑄件6以用于校準(zhǔn)該 設(shè)備的各個輥對4，即，如此調(diào)整輥對4的輥隙5的大小，使得在連鑄 坯引導(dǎo)裝置3的這個位置上存在所希望的額定值。
有利的是，為此并不需要-無關(guān)于實(shí)際的鑄造過程-通過連鑄設(shè) 備引導(dǎo)以便對輥對進(jìn)行校準(zhǔn)的校準(zhǔn)部件。
附圖標(biāo)記列表
1金屬連鑄坯 2結(jié)晶器
3連鑄坯引導(dǎo)裝置
4輥對
5輥隙
6連鑄件
7輥
8輥
9連鑄件側(cè)面 IO連鑄件側(cè)面 ll存儲容器 12過渡位置 13活塞缸系統(tǒng) 14活塞缸系統(tǒng) d連鑄件的厚度
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)鑄造金屬連鑄坯(1)的方法，其中鑄造的連鑄坯(1)垂直或者弧形地向下離開結(jié)晶器(2)并接著在連鑄坯引導(dǎo)裝置(3)中得到引導(dǎo)，其中，所述連鑄坯引導(dǎo)裝置(3)具有多個輥對(4)，所述輥對(4)在其間限定了可調(diào)整的輥隙(5)，在鑄造開始時為了所述結(jié)晶器(2)向下的封堵而將連鑄件(6)插入到所述結(jié)晶器(2)中，鑄造的連鑄坯(1)連接在所述連鑄件(6)上，其特征在于，為了校準(zhǔn)和/或測量在各個輥對之間的輥隙(5)，插入了以定義的或校準(zhǔn)的厚度(d)制成的連鑄件(6)。
2. 按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述連鑄件(6)的 僅一個在所述金屬連鑄坯(1)的輸送方向上確定的部段被用于校準(zhǔn)或 測量。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述連鑄件(6) 在液態(tài)金屬完全凝固后分離。
4. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述連鑄件(6)在 多次鑄造開始時使用。
5. 按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述連 鑄件(6)在朝向所述輥對(4)的輥(7， 8)的側(cè)面(9， 10)上被硬 化。
6. 按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述連 鑄件(6)在朝向所述輥對(4)的輥(7， 8)的側(cè)面(9， 10)上順帶 被覆層。
7. 按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述連鑄件(6)設(shè)有抗磨損的覆層。
8. 按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在每次 鑄造開始時測量并存儲在所述輥對(4)之間的輥隙(5)。
9. 按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述輥隙(5)相 對于先前測得的值的偏差超過給定值時才對所述輥對(4)之間的輥隙(5) 進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10. 按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在校 準(zhǔn)或測量時，所述輥對(4)的輥(7, 8)以確定的力壓到所述連鑄件(6) 的表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)鑄造金屬連鑄坯(1)的方法，其中，所鑄造的連鑄坯(1)垂直或者弧形地向下離開結(jié)晶器(2)并接著在連鑄坯引導(dǎo)裝置(3)中得到引導(dǎo)，其中，連鑄坯引導(dǎo)裝置(3)具有多個輥對(4)，所述輥對在其間限定了可調(diào)整的輥隙(5)，其中，在鑄造開始時為了結(jié)晶器(2)的向下的封堵而將連鑄件(6)插入到結(jié)晶器(2)中，所鑄造的連鑄坯(1)連接在所述連鑄件上。為了調(diào)節(jié)和/或測量在各個輥對之間的輥隙(5)，插入了以確定的或校準(zhǔn)的厚度(d)制成的連鑄件(6)。
文檔編號B22D11/20GK101516545SQ200780034840
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者A·格根索恩, L·沙普斯, U·普洛西尼克 申請人:Sms迪馬格股份公司