用于鑄造金屬板的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于連續(xù)鑄造金屬板的方法和裝置。該方法包括將熔融金屬連續(xù)引入被限定在前進(jìn)鑄造表面之間的鑄造腔的進(jìn)口中、冷卻腔中的金屬以形成金屬板、以及通過(guò)出口將板從腔排出。對(duì)于與進(jìn)口和出口二者間隔開(kāi)并且橫向于鑄造方向延伸的腔的區(qū)域中的鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面而言，鑄造表面具有從金屬去除熱的能力但是該能力降低，因此減少熱通量。該降低的去除熱的能力相對(duì)于腔的緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的鑄造表面的這種能力。該裝置可以是被改型成執(zhí)行該方法的雙帶鑄造機(jī)或者其它形式的連續(xù)鑄造機(jī)。
【專利說(shuō)明】用于鑄造金屬板的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于鑄造金屬以形成金屬板的方法和裝置。更具體地，本發(fā)明涉及連續(xù)鑄造的方法和裝置，其中金屬在形成于間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面之間的鑄造腔中被鑄造，所述間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面在鑄造腔的進(jìn)口與出口之間沿鑄造方向前進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)長(zhǎng)的相對(duì)較薄的金屬板(有時(shí)也被稱為鑄條或鑄帶)可以在例如雙帶鑄造機(jī)、旋轉(zhuǎn)塊鑄造機(jī)、雙輥鑄造機(jī)等的設(shè)備中通過(guò)連續(xù)鑄造技術(shù)生產(chǎn)。具有中等或相對(duì)較低的熔化溫度的金屬(例如鋁、鎂、鋅以及將這些元素作為主要成分的合金)尤其適于該類鑄造，但是有時(shí)其它的金屬也可以在這種設(shè)備中被鑄造。熱由且穿過(guò)鑄造表面從鑄造腔中的金屬回收，使得金屬冷卻并且產(chǎn)生固體板，該固體板的厚度與鑄造表面之間的空間相似。側(cè)面壩形部通常設(shè)置于鑄造表面的極外側(cè)邊緣處，以防止金屬的損失并且限定鑄造腔的側(cè)邊緣。熔融金屬噴射器或洗槽用于通過(guò)進(jìn)口將熔融金屬連續(xù)弓I入鑄造腔中并且通過(guò)鑄造表面的移動(dòng)經(jīng)由出口將固化板從鑄造腔連續(xù)抽出。鑄造表面從出口到進(jìn)口在鑄造腔的外部連續(xù)再循環(huán)，使得其能夠連續(xù)使用。
[0003]鑄造表面被通常主動(dòng)冷卻，使得其能夠從鑄造腔中的金屬回收熱。例如，這能夠通過(guò)將冷卻劑(例如冷卻液體或者可能是氣體)施布于鑄造表面形成于其上的再循環(huán)元件來(lái)完成，所述元件通常具有良好的熱傳導(dǎo)性能，使得熱通過(guò)所述元件從金屬通向冷卻劑。例如，在雙帶鑄造機(jī)的情況下，冷卻液體(通常是含有適當(dāng)添加劑的水)在帶彼此面對(duì)以形成鑄造腔的區(qū)域中被施布于再循環(huán)鑄造帶的后表面，使得熱通過(guò)鑄造表面和帶從鑄造腔被傳導(dǎo)并且通過(guò)冷卻劑被去除。此類雙帶鑄造機(jī)的例子在1977年12月6日授予Sivilotti等人的美國(guó)專利4，061，178、1980年3月18日授予Thorburn等人的美國(guó)專利4，193，440、和2010年12月9日以Ito等人的名義公布的美國(guó)專利公布N0.2010/0307713中有所描述。這些專利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用具體結(jié)合到本文中。
[0004]當(dāng)操作此類裝置時(shí)，通常保持在鑄造方向上沿鑄造腔在所有位置處對(duì)鑄造表面的均勻冷卻并且在所有這種位置處保持鑄造表面與熔融或固化金屬的牢固接觸，以便保持鑄造表面從經(jīng)歷鑄造的金屬回收熱的能力。由于金屬可能在其通過(guò)鑄造腔的過(guò)程中冷卻和固化時(shí)略微收縮，因此鑄造表面可能被制造成在從進(jìn)口至出口的方向上朝向彼此略微匯合，使得在整個(gè)鑄造腔保持與金屬的牢固接觸。然而，當(dāng)通過(guò)該方式鑄造金屬時(shí)，從金屬回收熱的比率(即通過(guò)鑄造表面的熱通量)由于經(jīng)歷鑄造的熔融金屬與經(jīng)過(guò)冷卻的鑄造表面之間的巨大的溫度差異并且由于熔融金屬與鑄造表面之間的良好的共形接觸而在最初是高的。隨著鑄造繼續(xù)進(jìn)行，坯金屬板的外表面比金屬板的中心部分冷卻得更快，原因是金屬內(nèi)的溫度均衡需要時(shí)間。隨著板外表面冷卻，通過(guò)鑄造表面的熱通量減少，原因是鑄造表面與相鄰金屬之間的溫度差減小。最終，即使中心部分可能仍然是熔融的，金屬的外表面也會(huì)開(kāi)始固化。需要保證鑄造腔具有充足長(zhǎng)度(沿鑄造方向的進(jìn)口與出口之間的距離)，以允許通過(guò)出口排出鑄造板之前充分的熱回收。在實(shí)踐中，鑄造腔必須具有這樣的長(zhǎng)度:該長(zhǎng)度使得板的離開(kāi)溫度(大體如在外表面處測(cè)量得到的)低到板足以承受進(jìn)一步操縱和處理而不造成變形或損壞的程度。當(dāng)然，鑄造腔所需的長(zhǎng)度還與金屬的吞吐率相關(guān)聯(lián)，在于對(duì)于給定的金屬或合金而言，較慢的金屬吞吐率將允許熱回收的時(shí)間更多并且將因此允許鑄造腔被制造成比金屬吞吐率更高的情況下短。具體而言，雙輥鑄造機(jī)采用非常短的鑄造腔，該鑄造腔基本由輥之間的咬合部(nip)形成。
[0005]對(duì)于緩慢金屬吞吐率和/或長(zhǎng)鑄造腔的需要造成設(shè)備和生產(chǎn)成本比當(dāng)速率能夠增大并且/或者鑄造腔變短的情況下高。較長(zhǎng)的鑄造時(shí)間和腔長(zhǎng)度還可能需要采用更大量的冷卻劑。因此，期望以鑄造率能夠進(jìn)一步增大并且/或者鑄造腔變短的方式來(lái)設(shè)計(jì)和操作此類鑄造裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供一種通過(guò)以下步驟連續(xù)鑄造金屬板的方法:(a)將熔融金屬連續(xù)引入在沿鑄造方向前進(jìn)的間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面之間限定的鑄造腔的進(jìn)口中；(b)為鑄造表面提供從鑄造腔中的熔融金屬去除熱的能力，以使熔融金屬固化并且由此在鑄造腔內(nèi)形成完全固體或部分固體的金屬板；(C)通過(guò)鑄造腔的出口從鑄造腔連續(xù)排出金屬板；以及(d)在與進(jìn)口和出口二者間隔開(kāi)并且橫向于鑄造方向延伸的腔的區(qū)域中，降低鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面從金屬去除熱的能力，該能力相對(duì)于至少一個(gè)鑄造表面的從鑄造腔的緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域去除熱的能力降低。
[0007]術(shù)語(yǔ)“降低鑄造表面去除熱的能力”的意思是表面對(duì)腔中的金屬的冷卻作用從最大或正常水平降低，該最大或正常水平是否則在該特定鑄造設(shè)備和環(huán)境下將具有的，但要用于降低。在鑄造腔中的任何點(diǎn)處通過(guò)鑄造表面的熱通量都通過(guò)這樣的因素來(lái)確定，例如表面在其上形成的鑄造構(gòu)件的導(dǎo)熱率、施加于構(gòu)件的主動(dòng)冷卻(例如通過(guò)應(yīng)用于構(gòu)件的相對(duì)側(cè)的液體冷卻劑)、主動(dòng)冷卻裝置與腔中的金屬之間的溫度差異等。隨著金屬在任何連續(xù)鑄造操作中前進(jìn)通過(guò)鑄造腔，通過(guò)鑄造表面的熱通量發(fā)生變化(即通常以非線性方式減少)。這是由于金屬隨著前進(jìn)通過(guò)鑄造腔而冷卻。然而，鑄造表面從鑄造腔的任何區(qū)域去除熱的能力都能夠降低，使得在該區(qū)域中比其它情況下較少的熱流出腔。例如，這能夠通過(guò)在特定區(qū)域允許鑄造表面比腔的其它區(qū)域(特別是當(dāng)相比沿上游方向和下游方向的緊鄰區(qū)域時(shí))略微移動(dòng)離開(kāi)鑄造腔的中心平面(即定位在鑄造表面之間并且與鑄造表面大體平行地延伸的腔的中點(diǎn)處的平面)來(lái)完成。當(dāng)這在金屬具有固體外殼的區(qū)域中完成時(shí)，鑄造表面略微移動(dòng)離開(kāi)金屬表面并且因此產(chǎn)生金屬與表面之間的隔離空間，該隔離空間使表面去除熱的能力降低并且因此使通過(guò)表面的熱通量減少。降低表面去除熱的能力的其它方式包括使用于冷卻感興趣區(qū)域的鑄造表面的冷卻劑流體的溫度升高、使冷卻劑的流量降低、或者提供表面與冷卻劑的部分隔離(例如通過(guò)將氣體引入液體冷卻劑中或者引入液體冷卻劑與感興趣的區(qū)域中的表面之間)。這種措施不在緊鄰區(qū)域中執(zhí)行，因此那些其它區(qū)域中的表面(多個(gè)表面)的能力保持不受影響并且為那些區(qū)域中的鑄造設(shè)備和條件產(chǎn)生“正常”或“最大”的熱通量。
[0008]鑄造表面通常被提供成一對(duì)相面對(duì)的但是沿鑄造方向縱排移動(dòng)的分開(kāi)的表面。這些鑄造表面中的一個(gè)或兩個(gè)鑄造表面可以設(shè)置有這樣的區(qū)域:在該區(qū)域中，降低表面(多個(gè)表面)去除熱的能力。當(dāng)通過(guò)該方式對(duì)兩個(gè)表面進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，能力降低的區(qū)域?qū)τ趦蓚€(gè)表面而言是一致的(使得區(qū)域跨過(guò)腔相互面對(duì))或者可以不同，例如對(duì)于頂部表面而言能力降低的區(qū)域沿腔比底部表面的區(qū)域更大，或者反之亦然。同樣地，所述區(qū)域沿鑄造方向可以具有相同長(zhǎng)度，或者具有不同長(zhǎng)度。這取決于期望產(chǎn)生的效果，記住一種期望的效果是比其它情況更高效地降低板溫度(即在較短的鑄造距離內(nèi)或以較高的鑄造速度)。這是基于意想不到的發(fā)現(xiàn)，即通過(guò)使鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面去除鑄造腔的中間區(qū)域中的熱的能力暫時(shí)降低，可以改進(jìn)熱回收的總體效率。不期望將本發(fā)明的范圍限制于任何理論，據(jù)信這可能是由于鑄造表面在一個(gè)區(qū)域中去除熱的能力的降低允許板的外部的溫度升高(例如當(dāng)由較熱的內(nèi)部加熱時(shí))，并且該溫度使得更有效的熱去除能夠沿鑄造表面具有正常的去除熱的能力的鑄造腔更多地發(fā)生。
[0009]另一個(gè)示例性實(shí)施例提供一種用于由熔融金屬連續(xù)鑄造金屬板的鑄造裝置，該裝置具有(a)間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面，所述間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面在其間形成鑄造腔并且適于從鑄造腔的進(jìn)口至出口沿鑄造方向前進(jìn)；(b)熔融金屬進(jìn)給裝置，該熔融金屬進(jìn)給裝置用于通過(guò)所述進(jìn)口將熔融金屬引入所述鑄造腔中；以及(C)冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備用于冷卻鑄造表面，從而使得表面從所述鑄造腔回收熱，由此使熔融金屬固化并且在腔內(nèi)形成完全固體或部分固體的金屬板。該鑄造腔具有其橫向于鑄造方向延伸并且與鑄造腔的緊鄰的上游區(qū)域與下游區(qū)域之間的進(jìn)口和出口間隔開(kāi)的區(qū)域，其中提供裝置以使所述鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面在區(qū)域中從熔融金屬或金屬板回收熱的能力比所述至少一個(gè)鑄造表面在其緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域內(nèi)從所述鑄造腔回收熱的能力降低。
[0010]細(xì)長(zhǎng)鑄造構(gòu)件可以由直接或通過(guò)冷卻劑的膜接合其相對(duì)側(cè)的表面的多個(gè)支承件來(lái)支承，并且可以通過(guò)使支承件相對(duì)于其它區(qū)域中的支承件的位置沿離開(kāi)鑄造構(gòu)件的相對(duì)側(cè)的方向向后移動(dòng)來(lái)使在所述區(qū)域內(nèi)鑄造表面(多個(gè)鑄造表面)去除熱的能力降低。在此類傳統(tǒng)鑄造中，支承件可以具有與鑄造構(gòu)件的相對(duì)側(cè)表面相接合的大體平坦的支承表面，并且各個(gè)支承件的平坦的支承表面沿鑄造腔的整個(gè)長(zhǎng)度大體共面。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，用于鑄造構(gòu)件中的一個(gè)鑄造構(gòu)件的支承件的平坦支承表面如上所述是共面的，除了對(duì)于在鑄造表面去除熱的能力降低的鑄造腔的所述一個(gè)區(qū)域中的那些。在這個(gè)區(qū)域中，支承件的平坦表面相對(duì)于其它支承件的公共平面偏置(由此使其與鑄造腔的中心片面的間距增大)離開(kāi)鑄造構(gòu)件的相對(duì)側(cè)特定距離，由此造成該區(qū)域中的鑄造表面較不牢固地按壓金屬板或者略微移動(dòng)而與金屬脫離接觸并且進(jìn)一步離開(kāi)鑄造腔的中心平面。在所表示區(qū)域中的支承件的平坦表面可以全部彼此共面或者沿鑄造方向考慮的話可以采用首先離開(kāi)鑄造構(gòu)件的相對(duì)側(cè)表面且隨后朝向鑄造構(gòu)件的相對(duì)側(cè)表面成臺(tái)階形的輪廓。
[0011]如上所述，示例性實(shí)施例中的鑄造腔具有進(jìn)口和出口。該進(jìn)口被認(rèn)為處于鑄造表面最初變得大體平行的位置、或者熔融金屬首先接觸鑄造表面的點(diǎn)中在鑄造操作中首先發(fā)生的任何一個(gè)處。出口被大體認(rèn)為處于鑄造表面永久移動(dòng)成與鑄造金屬脫離接觸的位置處，或者被制造成與金屬板顯著分開(kāi)。
[0012]如上所述，在屬于本發(fā)明可能應(yīng)用于的類型的傳統(tǒng)鑄造操作中，隨著被鑄造的金屬?gòu)蔫T造腔的進(jìn)口通向出口，通過(guò)鑄造表面提取熱，在其期間金屬?gòu)娜廴谝后w變?yōu)殍T件固體。隨著金屬由于熱去除而冷卻，通過(guò)鑄造表面的熱通量?jī)A向于減少，原因是鄰近鑄造表面的金屬與用于通過(guò)表面提取熱的冷卻劑或其它裝置的溫度之間的溫度差減小。在這種鑄造操作中，因此存在隨著從鑄造腔的進(jìn)口到出口的距離增大而熱通量的“天然”或傳統(tǒng)的減少以及金屬溫度的“天然”降低。這種降低的分布曲線很少是線性的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)影響鑄造表面中的一個(gè)或兩個(gè)鑄造表面從鑄造腔的特定區(qū)域去除熱的天然或傳統(tǒng)的能力對(duì)熱通量和/或金屬的該“天然”減少進(jìn)行改型。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，通過(guò)直接或間接應(yīng)用于鑄造表面的冷卻程度或冷卻率來(lái)確定鑄造表面去除熱的正?；騻鹘y(tǒng)的能力，并且該冷卻(例如呈通過(guò)鑄造元件(例如鑄造帶)施布于鑄造表面的液體冷卻劑的形式)通常是沿鑄造腔的長(zhǎng)度是恒定的(例如，每單元時(shí)間相同體積的冷卻劑在整個(gè)鑄造腔上與鑄造元件反向地施加)。然而，還通過(guò)鑄造表面與被鑄造的金屬之間的接觸效率來(lái)確定鑄造表面去除熱的能力并且如果被鑄造的金屬在一定時(shí)間之后移離與鑄造表面的接觸(例如由于金屬的固化和收縮)的話該效率顯著降低。存在鑄造表面去除熱的能力在鑄造期間天然或傳統(tǒng)地受限的方式。通常，采取步驟以保持鑄造腔的整個(gè)長(zhǎng)度上的冷卻和接觸效率相同，例如通過(guò)保證鑄造表面優(yōu)選地成平面并且如果需要的話，使鑄造表面略微朝向鑄造腔的出口匯合，使得隨著金屬板冷卻和收縮而保持接觸壓力。與這種傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)以及對(duì)鑄造表面從金屬去除熱的能力的天然或傳統(tǒng)的限制相反，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)提供與進(jìn)口和出口二者間隔開(kāi)的區(qū)域來(lái)尋求沿鑄造腔的熱去除的傳統(tǒng)模式的改變，其中鑄造表面(多個(gè)鑄造表面)去除熱的能力進(jìn)一步降低。例如，這能夠通過(guò)影響冷卻或接觸效率的傳統(tǒng)模式來(lái)完成。換句話說(shuō)，沿鑄造腔的熱提取率大體傾向于在沿腔的任何點(diǎn)處處于最大值，即使該速率可能由于溫度差和接觸效率的天然改變而根據(jù)點(diǎn)的不同發(fā)生變化。當(dāng)在相同的鑄造條件下在相同的鑄造設(shè)備中執(zhí)行鑄造時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施例提供了熱通量與該區(qū)域能獲得的最大熱通量相比減少的區(qū)域，但不受到本發(fā)明的影響。這樣的優(yōu)點(diǎn)是從被鑄造的金屬去除熱的總體效率的意想不到的提高。
[0013]如上所述，可以為一個(gè)或兩個(gè)鑄造表面提供熱提取減少的區(qū)域。如果為兩個(gè)鑄造表面提供這種區(qū)域，則區(qū)域可以具有相同尺寸(沿鑄造方向)并且沿鑄造腔定位在相同距離處，但這不是必需的。實(shí)際上，如果板溫度關(guān)于其水平中心平面不對(duì)稱(在給定重力保持金屬與底部帶的優(yōu)選接觸的趨勢(shì)下通常是這種情況)，則沒(méi)有理由使減少的熱提取關(guān)于相同平面對(duì)稱。相反，可能更期望使頂部帶上熱通量減少的區(qū)域的長(zhǎng)度或位置與底部帶不同，例如企圖使鑄件板的兩側(cè)上的這種熱通量減少的作用均衡。
[0014]熱通量減少的區(qū)域(多個(gè)區(qū)域)可以跨過(guò)鑄造腔的寬度、或者僅跨過(guò)一部分完全延伸該區(qū)域。理論上，熱提取率應(yīng)該跨過(guò)鑄造機(jī)的整個(gè)寬度是相同的，但是實(shí)際上不是這樣，如不均勻的板離開(kāi)溫度分布曲線的存在所顯示的。但是，為了操作簡(jiǎn)單起見(jiàn)，跨過(guò)鑄造機(jī)的整個(gè)寬度均勻減小熱通量是優(yōu)選的。
[0015]顯而易見(jiàn)的是，所述區(qū)域中鑄造表面的能力的降低使熱通量減少的區(qū)域中的板的表面溫度的升高，并且理論上該溫度升高驅(qū)動(dòng)熱通量的增大沿鑄造方向在腔中進(jìn)一步向下。至少，表面溫度可以僅僅不像其它情況一樣下降得那樣快(不對(duì)熱通量改型)，同樣造成沿著腔進(jìn)一步詳細(xì)的熱通量的增加。
[0016]在雙帶鑄造機(jī)的情況下，能夠通過(guò)在期望區(qū)域中使帶支承冷卻噴嘴從鑄造腔的中心平面偏置來(lái)產(chǎn)生鑄造表面(多個(gè)鑄造表面)的熱通量降低的區(qū)域。噴嘴的有效偏置可能小至0.5mm，并且優(yōu)選地為大約Imm (±25%)。在實(shí)踐中，有效范圍取決于噴嘴與帶之間的物理關(guān)系。如果噴嘴偏置過(guò)遠(yuǎn)，則噴嘴可能最終失去其在帶上拉動(dòng)并且改變其路徑的能力，并且因此不在熱通量減少方向施加進(jìn)一步的影響。此外，帶移動(dòng)的穩(wěn)定性可能受到不利影響，原因是缺少有效的支承。噴嘴偏置的量通常產(chǎn)生帶表面離開(kāi)中心平面的較小移動(dòng)，例如噴嘴中1_的偏置可能產(chǎn)生帶表面僅0.4-0.5mm的移動(dòng)?？傮w而言，噴嘴的偏置應(yīng)當(dāng)是有效的，以產(chǎn)生通過(guò)帶表面的期望的熱通量減少，但是這只是實(shí)現(xiàn)該作用必需的。這可以根據(jù)鑄造機(jī)/噴嘴設(shè)計(jì)的不同發(fā)生變化并且能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下文參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地的描述，在附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明的示例性實(shí)施例可能被采用的雙帶鑄造機(jī)的示意性側(cè)視圖；
[0019]圖2是圖1的裝置的下部鑄造帶的局部俯視平面圖，其中鑄造帶被部分撕開(kāi)地示出以露出帶下方的支承件和冷卻劑噴嘴；
[0020]圖3A是圖2中所示的類型的單個(gè)支承件和冷卻噴嘴的側(cè)視圖，并且圖3B是其俯視平面圖；
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖1中所示的類型的鑄造腔的簡(jiǎn)化局部側(cè)視圖，其中包括如圖3A和圖3B中所示的鑄造帶支承件和冷卻噴嘴；
[0022]圖5是鑄造腔的簡(jiǎn)化圖，其中示出了從腔中的金屬鑄件提取熱的能力降低的區(qū)域的優(yōu)選位置；
[0023]圖6是曲線圖，其中示出了在下文的標(biāo)題為例子的段落中解釋的測(cè)試條件下跨過(guò)從鑄造腔出現(xiàn)的鑄件板的各位置處的離開(kāi)溫度；
[0024]圖7A是曲線圖，其中示出了在沿著用于鑄造過(guò)程(runs)的鑄造腔的各個(gè)距離處的雙帶鑄造機(jī)的頂部帶的熱通量結(jié)果，其中用于鑄造帶的支承件的位置在鑄造腔的不同區(qū)域中發(fā)生變化，并且圖7B是類似的曲線圖，其中示出了在下文標(biāo)題為例子的段落中解釋的條件下通過(guò)相同鑄造過(guò)程的底部帶的熱通量。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照附圖，圖1中示出了雙帶鑄造機(jī)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖作為本發(fā)明的實(shí)施例可能涉及的裝置的例子。應(yīng)當(dāng)牢記，提供以下對(duì)雙帶鑄造機(jī)的描述僅作為例子并且本發(fā)明的實(shí)施例可能涉及其它類型的鑄造機(jī)，例如旋轉(zhuǎn)塊鑄造機(jī)、雙輥鑄造機(jī)等。
[0026]圖1中所示的雙帶鑄造機(jī)包括一對(duì)彈性柔性的導(dǎo)熱金屬帶，從而形成均分別具有外鑄造表面IOa和Ila并且分別具有內(nèi)表面或后表面IOb和Ilb的上部環(huán)形鑄造帶10和下部環(huán)形鑄造帶11。這些帶沿由箭頭A和B所示的方向在環(huán)形路徑中旋轉(zhuǎn)，使得在橫越鑄造表面定位成緊靠在一起(即形成緊密間隔開(kāi)的面對(duì)部段)的區(qū)域的過(guò)程中，帶的鑄造表面IOa和Ila在其間限定了從熔融金屬進(jìn)口 13延伸至固體板排出出口 14的鑄造腔12。鑄造腔12在從進(jìn)口 13至出口 14的整個(gè)方向上具有均勻高度或者在從進(jìn)口 13至出口 14的方向上略微變窄。通過(guò)大型驅(qū)動(dòng)輥15和16，帶10和11被分別驅(qū)動(dòng)并且旋轉(zhuǎn)離開(kāi)彼此，僅僅為了在通過(guò)彎曲軸承結(jié)構(gòu)(分別示于17和18處)周圍之后在進(jìn)口 13處接近彼此。為相應(yīng)的帶10和11提供支承托架結(jié)構(gòu)19和20，而驅(qū)動(dòng)輥15和16被適當(dāng)?shù)爻休d和連接至合適的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(都通過(guò)眾所周知的裝置)。
[0027]熔融金屬22通過(guò)任何合適的裝置(例如從被連續(xù)供給來(lái)自爐的熔融金屬的槽或流槽21)或者通過(guò)熔融金屬噴射器(例如屬于2004年4月27日授予Desrosiers等人的美國(guó)專利6，725，904 (該專利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用特別結(jié)合到本文中)的類型)經(jīng)由進(jìn)口 13被進(jìn)給至鑄造腔12。隨著鑄造腔12中的熔融金屬與帶一起移動(dòng)，熔融金屬由于其與帶的面對(duì)鑄造表面IOa和Ila相接觸而從外側(cè)至內(nèi)側(cè)被連續(xù)地冷卻和固化，使得不定長(zhǎng)度的固體鑄件板23從鑄造腔的出口 14被連續(xù)抽出和排出。提供進(jìn)一步的裝置(除了支承夾送輥24之外均未示出)以用于通過(guò)傳統(tǒng)方式進(jìn)一步對(duì)板進(jìn)行處理。
[0028]在鑄造腔12的區(qū)域中，鑄造帶的內(nèi)表面IOb和Ilb (即鑄造表面的相對(duì)側(cè)表面)通過(guò)與冷卻劑相接觸而受到冷卻，使得來(lái)自金屬的熱可以通過(guò)鑄造表面IOa和Ila被回收。用于同時(shí)支承和冷卻帶的內(nèi)表面的方便的裝置可以呈包含用于冷卻劑(例如水)的通路的一系列冷卻“墊”的形式，所述用于冷卻劑的通路在壓力下通向多個(gè)出口噴嘴，所述多個(gè)出口噴嘴被布置成以便覆蓋面向每一個(gè)帶的內(nèi)表面的每一個(gè)冷卻劑墊的區(qū)域。冷卻劑墊與帶的相鄰內(nèi)表面之間由于冷卻劑在壓力下從噴嘴流出而具有微小間隔。因此，液體冷卻劑流在噴嘴面與內(nèi)帶表面之間流動(dòng)以產(chǎn)生充分的冷卻動(dòng)作。冷卻劑隨后通過(guò)適當(dāng)?shù)呐懦鲅b置被帶走。適于該目的的噴嘴的例子如例如1980年3月18授予Thorburn等人的美國(guó)專利4，193, 440 (該專利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用特別結(jié)合到本文中)中所描述的具有六角形輪廓的大體平坦的帶支承面。
[0029]此類的合適裝置示于圖2中，圖2是進(jìn)口 13的區(qū)域中在圖1的上部鑄造帶10處從下向上看的局部平面圖(為了清楚起見(jiàn)從該視圖省略了下部帶11)。帶10被示為部分撕開(kāi)以露出上述結(jié)構(gòu)。在進(jìn)口 13處，兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)冷卻和支承噴嘴25設(shè)置于帶10上方。這些噴嘴被布置成橫向于裝置的鑄造方向26并且均設(shè)置有中心狹縫27，冷卻水在壓力下通過(guò)該中心狹縫27排出，以為覆蓋的帶11提供冷卻、支承和潤(rùn)滑。噴嘴25彼此略微間隔開(kāi)，以形成狹窄間隙28，冷卻水可以在清潔噴嘴表面時(shí)流過(guò)該狹窄間隙28。六角形噴嘴30的陣列沿鑄造方向緊隨橫向噴嘴25，該六角形噴嘴30的陣列以蜂窩狀布置緊密包裝在一起但是彼此略微間隔開(kāi)以提供去除冷卻劑所需的狹窄間隙31。該噴嘴陣列形成用于帶10的冷卻和支承墊。單個(gè)的六角形噴嘴30的例子與緊鄰的周圍結(jié)構(gòu)一起更詳細(xì)地示于圖3A的側(cè)視圖和圖3B的平面圖中。盡管這些視圖示出了用于支承和冷卻下部鑄造帶11的噴嘴，但是除了下文所描述的之外用于上部帶10的噴嘴是相同的。如圖3B中所示，噴嘴30具有水平六角形面32，該水平六角形面32設(shè)置有略微圓形的凹入部33，該凹入部33朝向中心開(kāi)口34向內(nèi)凹陷，從而形成內(nèi)部軸向孔35的外端，提供該內(nèi)部軸向孔35以用于在壓力下向六邊形面32輸送冷卻劑。面32形成頭部結(jié)構(gòu)36的上表面，該頭部結(jié)構(gòu)36通過(guò)位于柄的頭部處的整體軸環(huán)29向整體柄37向內(nèi)逐漸變細(xì)。放大圍繞止動(dòng)環(huán)38設(shè)置于軸環(huán)的下方，以接合在固定于相鄰的支承托架結(jié)構(gòu)20的部件的止動(dòng)板39下方。這限制了噴嘴30朝向覆蓋鑄造帶11的移動(dòng)程度。柄37以能夠豎直滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的方式被接收在設(shè)置于結(jié)構(gòu)20中的通道40內(nèi)。柄37具有圍繞凹槽41，以用于接收鄰近柄的下端的彈性體O形環(huán)42。支承螺旋彈簧43定位在柄37下方，使得噴嘴30可以略微向內(nèi)移動(dòng)，以避免在操作期間經(jīng)受來(lái)自帶11的異常力時(shí)受到損壞，同時(shí)通常相對(duì)于止動(dòng)板39被牢固地保持并且因此被保持成離開(kāi)帶固定距離。在合適的壓力下從狹窄延伸部45向通道40進(jìn)給冷卻劑液體，并且冷卻劑在壓力下通過(guò)噴嘴中的孔35流向六邊形面32。鑄造帶的內(nèi)表面Ilb因此被噴嘴30以及在噴嘴的外面32之上流動(dòng)的冷卻劑液體的狹窄膜支承和冷卻。
[0030]圖4是采用圖2的支承和冷卻設(shè)備的圖1的鑄造腔和鑄造帶的中間區(qū)域的橫截面的局部側(cè)視圖，該橫截面在沿鑄造方向26定向的豎直平面中被截取。該附圖被略微簡(jiǎn)化，在于其示出了噴嘴30在相同的豎直平面(即紙平面)中全部對(duì)準(zhǔn)，而如從圖2中顯而易見(jiàn)的，相鄰的噴嘴實(shí)際上朝向和離開(kāi)該視圖的觀察者略微交錯(cuò)并且被示為略微重疊。圖2通過(guò)陰影的方式突出了鑄造腔的區(qū)域50中的兩個(gè)相鄰的橫向行的噴嘴46和47。如圖4中所示，在鑄造帶10上方形成這些行46和47的噴嘴30所具有的軸環(huán)29比鑄造帶10上方和鑄造帶11下方的其它行的噴嘴短得多。較短的軸環(huán)造成這些噴嘴的六邊形面32定位成比其它噴嘴的六邊形面離開(kāi)鑄造帶10的傳統(tǒng)平面更遠(yuǎn)。隨著帶10橫穿這兩行，帶10被拉向該區(qū)域中的噴嘴并且因此較不牢固地按壓鑄造腔12中的金屬22，并且根據(jù)帶的柔性和其它因素可以如附圖中所示地(以夸張方式)暫時(shí)移離金屬。再次通過(guò)沿鑄造方向位于行46和47的下游側(cè)上的噴嘴來(lái)提供對(duì)帶的完全支承和與金屬的接觸，如圖所示。因此，噴嘴的六邊形面32與中心平面49鑄造腔略微偏置的區(qū)域50定位在分別位于鑄造腔的上游(更靠近進(jìn)口 13)和下游(更靠近出口 14)的兩個(gè)區(qū)域51與52之間，在所述兩個(gè)區(qū)域中噴嘴的面32全部大體共面并且定位成與帶的內(nèi)表面IOb牢固接觸(除了在壓力下通過(guò)噴嘴表面上方的冷卻劑所產(chǎn)生的間隔之外)。
[0031]通過(guò)由于區(qū)域50中的噴嘴30相比相鄰區(qū)域51和52中的噴嘴30的偏置而造成的按壓作用的減少來(lái)使帶的鑄造表面IOa從金屬22去除熱的能力降低。已發(fā)現(xiàn)對(duì)鑄造表面IOa從鑄造腔中的金屬提取熱的能力的影響隨著與腔的中心平面49的偏置的增加而快速降低，但是超出某個(gè)偏置距離的話，可以獲得的熱提取的進(jìn)一步減少則很少或沒(méi)有。據(jù)推理，一旦帶從金屬移動(dòng)某個(gè)距離，鑄造帶的冷卻影響不再明顯。總體而言，已發(fā)現(xiàn)通過(guò)離開(kāi)相鄰區(qū)域中的噴嘴面的平面Imm (0.040英寸)、并且更優(yōu)選地0.5mm (0.020英寸)這樣小的距離就足以使噴嘴30移位。最小位移也是有利的，原因是如果噴嘴移位較大的量的話，鑄造帶的移動(dòng)可能變得不穩(wěn)定?？傮w而言，對(duì)于上部鑄造帶和下部鑄造帶而言，即使上部邊界和下部邊界可能被制造成沿下游方向略微匯合以補(bǔ)償金屬22在冷卻和固化時(shí)的收縮，噴嘴面的剩余部分仍然全部在盡可能的程度下保持共面，使得鑄造腔12的上部邊界和下部邊界均在腔的全部其它區(qū)域中成基本平面。
[0032]行46、47中的噴嘴面32的位移使在區(qū)域50內(nèi)鑄造表面IOa從相鄰金屬22回收熱的能力降低，即通過(guò)帶10的熱通量相對(duì)于否則在噴嘴面已被保持在與其它噴嘴的那些噴嘴面相同的平面中的情況下該區(qū)域中已經(jīng)具有的熱通量減小。據(jù)推理，該鑄造表面IOa從金屬去除熱的能力的暫時(shí)降低造成該區(qū)域以及緊隨區(qū)域中的金屬22的相鄰?fù)獗砻娴臏囟仍龃?，原因是熱可能從鑄造金屬的中心轉(zhuǎn)移向表面而不使熱立即被鑄造表面IOa回收。因此，當(dāng)該部分金屬向下游移向相鄰區(qū)域52時(shí)(在該相鄰區(qū)域52處，鑄造帶與金屬表面牢固接觸)，金屬表面與鑄造表面IOa之間的溫度差比其它情況下大。該較大的溫度差造成在鑄造腔的下游區(qū)域52中比其它情況下更高效地提取熱。令人意外地，與在鑄造腔的任何區(qū)域中的噴嘴面都不具有偏置的情況下執(zhí)行的等效鑄造過(guò)程相比，熱提取率(即熱通量)的這種降低以及隨后的增大導(dǎo)致該鑄造過(guò)程的總體效率的顯著改進(jìn)。金屬板因此在比等效的傳統(tǒng)鑄造過(guò)程中較低的溫度下離開(kāi)鑄造腔，從而意味著鑄造腔的總體長(zhǎng)度可以減小并且/或者鑄造速度可以增大，以將金屬板的離開(kāi)溫度恢復(fù)成與等效的傳統(tǒng)過(guò)程中相等的值。這能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)的設(shè)備制造、鑄造時(shí)間和可能的冷卻劑使用。
[0033]通過(guò)增加或減少偏置增大的噴嘴行的數(shù)量，區(qū)域50的尺寸(即沿鑄造方向延伸的距離)能夠發(fā)生變化。類似地，通過(guò)改變?cè)O(shè)置有偏置的特定行的選擇，區(qū)域50沿鑄造腔的位置能夠改變。此外，通過(guò)選擇鄰近頂部帶10 (如圖所示)和/或底部帶11的偏置噴嘴，通過(guò)鑄造金屬板的頂部表面和/或底部表面的熱通量能夠發(fā)生變化。已發(fā)現(xiàn)總體而言，偏置區(qū)域的尺寸(沿鑄造方向的距離)可以有效地是從鑄造腔的總體長(zhǎng)度(從進(jìn)口至出口的距離)的10%至50%，并且優(yōu)選地是從腔長(zhǎng)度的10%至20%。至于區(qū)域50的定位，優(yōu)選地，開(kāi)始不應(yīng)當(dāng)太靠近腔進(jìn)口使得形成在金屬外表面上的固化金屬“殼”在來(lái)自內(nèi)部的熱的影響下再熔化，原因是這可能造成不期望的波紋圖案形成在金屬板的表面上。另一方面，如果區(qū)域50定位成太靠近腔出口，則來(lái)自板內(nèi)部的再加熱影響可以過(guò)小從而無(wú)法將板的表面再加熱至期望程度，原因是內(nèi)部的金屬可能隨后非常冷。總體而言，該區(qū)域定位在腔的中間1/2處，更優(yōu)選腔的中間1/5處。這示于圖5中，從而示出了具有長(zhǎng)度“L”的鑄造腔12的視圖，其中中點(diǎn)“C”在鑄造方向上沿腔位于中路。具有偏置噴嘴的區(qū)域50優(yōu)選地在中點(diǎn)“C”上居中并且可以延伸“L”的五分之一至“L”的一半，如圖所示。
[0034]如上所述，可以僅為鑄造帶中的一個(gè)或?yàn)殍T造帶中的兩個(gè)提供偏置噴嘴的區(qū)域50。當(dāng)兩個(gè)帶的噴嘴已偏置時(shí)，所述噴嘴可以沿鑄造腔定位在相同的距離處并且具有相同長(zhǎng)度，或者其可以具有不同的位置和/或長(zhǎng)度。如果板溫度關(guān)于其水平中心平面49不對(duì)稱(考慮到重力趨于保持金屬與底部帶的更牢固的接觸并且因此熱通量更大的情況，通常是這種情況)，那么不存在使熱通量變化關(guān)于該平面對(duì)稱的充分理由。相反，為了在板的每一側(cè)上實(shí)現(xiàn)相同的熱通量率改進(jìn)，改變頂部帶和底部帶的偏置區(qū)域50的位置和長(zhǎng)度可能更好。此外，偏置噴嘴的區(qū)域50可以完全延伸跨過(guò)鑄造腔的寬度(橫向于鑄造方向的方向)或者僅跨過(guò)一半。在實(shí)踐中，熱提取率跨過(guò)鑄造腔的寬度發(fā)生變化，因此區(qū)域50可以被制造成僅延伸跨過(guò)鑄造腔的一半并且定位成使跨過(guò)板的熱通量盡可能地均衡。然而，為了易于實(shí)施，該區(qū)域優(yōu)選地被制造成完全延伸跨過(guò)鑄造腔的寬度。
[0035]在鑄造裝置中，噴嘴可以在區(qū)域50中永久偏置或者一些(例如中心區(qū)域中的那些)或全部噴嘴都可以是可調(diào)的，使得一些噴嘴能夠根據(jù)特定的鑄造條件或被鑄造的金屬在期望時(shí)并且以期望的量相對(duì)于其它噴嘴偏置。通過(guò)提供具有長(zhǎng)度不同的軸環(huán)29的噴嘴30來(lái)實(shí)現(xiàn)永久偏置。例如，可以通過(guò)為一些噴嘴提供長(zhǎng)度可調(diào)的伸縮軸環(huán)并且為這種噴嘴提供用于在期望時(shí)調(diào)節(jié)這種軸環(huán)的長(zhǎng)度的機(jī)械或液壓裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)偏置。
[0036]在上述的示例性實(shí)施例中，通過(guò)使支承和冷卻噴嘴的位置偏置來(lái)為區(qū)域50中的鑄造表面提供降低的從鑄造腔中的金屬提取熱的能力，但是可以通過(guò)備選的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)提取熱的能力的降低。例如，相比其它區(qū)域，通過(guò)受影響的區(qū)域50中的噴嘴的冷卻劑流可以減少，或者甚至終止。盡管冷卻劑流的完全終止是可能的，但這不是大體期望的，原因是隨后可能發(fā)生的帶與噴嘴面之間的增大的摩擦。此外，冷卻劑的供給壓力或者裝置的內(nèi)部壓力的改變可能影響鑄造帶從受影響的噴嘴的支承表面的升高程度。另一個(gè)方式是使受影響區(qū)域中的冷卻劑溫度比其它區(qū)域中的冷卻劑溫度升高。進(jìn)一步的備選方式是例如通過(guò)在鑄造帶與冷卻劑之間引入縫隙來(lái)使鑄造帶與冷卻劑隔離。
[0037]提供以下的例子以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。然而，所述例子不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為以任何方式對(duì)本發(fā)明的總體范圍構(gòu)成限制。
[0038]例子I
[0039]在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的雙帶鑄造機(jī)(被稱為“TB2”)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該鑄造機(jī)具有大體如圖I和圖2中所示的設(shè)計(jì)，并且具有鑄造腔，該鑄造腔具有與商用規(guī)模的雙帶鑄造機(jī)類似的長(zhǎng)度，然而，鑄造帶的寬度比商用鑄造機(jī)小。該鑄造機(jī)設(shè)置有噴嘴，所述噴嘴具有允許調(diào)節(jié)全部冷卻噴嘴以改變其與鑄造腔的偏置間距的特殊設(shè)計(jì)，使得能夠評(píng)估增大不同區(qū)域中的偏置的影響或者對(duì)不同區(qū)域尺寸的影響。使用跨過(guò)出現(xiàn)在鑄造腔的出口附近的板的底部間隔開(kāi)的五個(gè)接觸熱電偶板來(lái)測(cè)量板的離開(kāi)溫度。使用冷卻水熱電偶的陣列來(lái)監(jiān)測(cè)鑄造機(jī)中的熱通量。
[0040]在噴嘴在上部帶托架上的鑄造機(jī)的中心區(qū)域中偏置Imm (即緊隨線性噴嘴的第二行和第三行噴嘴)的情況下來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每一行六角形噴嘴都大約3.3cm長(zhǎng)(沿鑄造方向)。允許行由于緊密包裝而交錯(cuò)，受影響的鑄造機(jī)的區(qū)域是自熔融金屬噴射的點(diǎn)下游的大約16.2至21.6cm的帶。為了比較，還執(zhí)行鑄造腔的最后三行噴嘴在上部帶托架和下部帶托架上均偏置Imm的實(shí)驗(yàn)，從而具有使鑄造腔縮短大約IOcm的作用，進(jìn)而留下長(zhǎng)度為大約50cm的平行(正常)的鑄造部段。
[0041]所有實(shí)驗(yàn)都使用IOmm計(jì)(gauge),實(shí)驗(yàn)中的合金鑄件具有0.68wt.%S1、
0.58wt.%Fe、0.21wt.%Cu和0.77wt.%Mn、平衡Al的標(biāo)稱成分。鑄造帶具有噴丸表面。
[0042]以下的表1以其完成順序列出了實(shí)驗(yàn)鑄件以及相應(yīng)的噴嘴構(gòu)造。
[0043]表1
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)鑄造金屬板的方法，所述方法包括: a.將熔融金屬連續(xù)引入被限定在沿鑄造方向前進(jìn)的間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面之間的鑄造腔的進(jìn)口中； b.為所述鑄造表面提供從所述鑄造腔中的所述熔融金屬去除熱的能力，以導(dǎo)致所述熔融金屬固化并且由此在所述鑄造腔內(nèi)形成完全固體或部分固體的金屬板； c.通過(guò)所述鑄造腔的出口從所述鑄造腔連續(xù)排出所述金屬板；以及 d.在與所述進(jìn)口和所述出口二者間隔開(kāi)并且橫向于所述鑄造方向延伸的所述腔的區(qū)域內(nèi)，降低所述鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面從金屬去除熱的所述能力，所述能力相對(duì)于所述至少一個(gè)鑄造表面從所述鑄造腔的緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域去除熱的所述能力降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鑄造表面均形成導(dǎo)熱構(gòu)件的一側(cè)，所述導(dǎo)熱構(gòu)件還具有相對(duì)側(cè)，并且通過(guò)向所述導(dǎo)熱冷卻構(gòu)件的所述相對(duì)側(cè)供給液體冷卻劑來(lái)提供所述鑄造表面去除熱的所述能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)使得所述鑄造表面在所述區(qū)域中比在所述緊鄰區(qū) 域中從所述鑄造腔的中心平面移動(dòng)得更遠(yuǎn)來(lái)降低所述區(qū)域中所述至少一個(gè)鑄造表面去除熱的所述能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中每一個(gè)導(dǎo)熱構(gòu)件都由作用在所述相對(duì)側(cè)上的支承件支承，并且其中通過(guò)使所述區(qū)域中的所述支承件相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置離開(kāi)所述鑄造腔的中心平面一定距離來(lái)降低所述至少一個(gè)鑄造表面去除鄰近所述鑄造腔的所述區(qū)域的熱的能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述區(qū)域中的所述支承件相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置至少0.5mm的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述區(qū)域中的所述支承件相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置lmm±25%的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述區(qū)域沿所述鑄造方向的距離為從所述進(jìn)口至所述出口的所述鑄造腔的長(zhǎng)度的五分之一至一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述區(qū)域在所述進(jìn)口與所述出口之間所述鑄造腔的中點(diǎn)上居中。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)使被供給至所述區(qū)域中的所述構(gòu)件的所述相對(duì)表面的所述液體冷卻劑的溫度相比被供給至所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述相對(duì)表面的液體冷卻劑升高來(lái)降低所述鑄造表面去除熱的所述能力。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)使被供給至所述區(qū)域中的所述構(gòu)件的所述相對(duì)表面的所述液體冷卻劑的流量相比所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述液體冷卻劑的流量降低來(lái)降低所述鑄造表面去除熱的所述能力。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)使所述區(qū)域中所述構(gòu)件的所述相對(duì)側(cè)與所述液體冷卻劑至少部分地隔離同時(shí)在所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中避免這種隔離來(lái)降低所述鑄造表面去除熱的所述能力。
12.一種用于由熔融金屬連續(xù)鑄造金屬板的鑄造裝置，所述裝置包括: a.間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面，所述間隔開(kāi)的面對(duì)鑄造表面在其間形成鑄造腔并且適于從所述鑄造腔的進(jìn)口至出口沿鑄造方向前進(jìn)； b.熔融金屬進(jìn)給裝置，所述熔融金屬進(jìn)給裝置用于通過(guò)所述進(jìn)口將熔融金屬引入所述鑄造腔中；以及 C.冷卻設(shè)備，所述冷卻設(shè)備用于冷卻所述鑄造表面，從而使得所述表面能夠從所述鑄造腔回收熱，由此使所述熔融金屬固化并且在所述腔內(nèi)形成完全固體或部分固體的金屬板； d.所述鑄造腔具有橫向于所述鑄造方向延伸并且在所述鑄造腔的緊鄰的上游區(qū)域與下游區(qū)域之間與所述進(jìn)口和所述出口二者間隔開(kāi)的區(qū)域，其中提供裝置以使得在所述區(qū)域中所述鑄造表面中的至少一個(gè)鑄造表面從所述熔融金屬或金屬板回收熱的能力相比所述至少一個(gè)鑄造表面在其所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域內(nèi)從所述鑄造腔回收熱的能力降低。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述鑄造表面均形成導(dǎo)熱構(gòu)件的一側(cè)，所述導(dǎo)熱構(gòu)件還具有相對(duì)側(cè)，并且所述冷卻設(shè)備向?qū)崂鋮s構(gòu)件的所述相對(duì)側(cè)供給液體冷卻劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中每一個(gè)導(dǎo)熱構(gòu)件都由作用在所述相對(duì)側(cè)上的支承件支承，并且其中所述支承件在所述區(qū)域中相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置離開(kāi)所述鑄造腔的中心平面一定距離，由此與所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中相比，允許所述區(qū)域中所述至少一個(gè)鑄造表面從所述中心平面移動(dòng)離開(kāi)所述中心平面更遠(yuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述區(qū)域中的所述支承件相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置至少0.5mm的量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述區(qū)域中的所述支承件相對(duì)于所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述支承件偏置lmm±25%的量。`
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述區(qū)域沿所述鑄造方向的距離為從所述進(jìn)口至所述出口的所述鑄造腔的長(zhǎng)度的五分之一至一半。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述區(qū)域在所述進(jìn)口與所述出口之間的所述鑄造腔的中點(diǎn)上居中。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述冷卻設(shè)備向所述區(qū)域中的所述構(gòu)件的所述相對(duì)側(cè)供給液體冷卻劑的溫度比被供給至所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中的所述構(gòu)件的所述相對(duì)表面的所述液體冷卻劑的溫度高。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述冷卻設(shè)備包括流動(dòng)控制裝置，以使被供給至所述區(qū)域中的所述構(gòu)件的所述相對(duì)表面的所述液體冷卻劑的流量相比被供給至所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域的所述液體冷卻劑的流量降低。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，所述裝置包括使所述構(gòu)件的所述相對(duì)側(cè)在所述區(qū)域中而不是所述緊鄰的上游區(qū)域和下游區(qū)域中與所述液體冷卻劑至少部分地隔離的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求12至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述鑄造表面中的每一個(gè)鑄造表面去除熱的所述能力被降低，所述鑄造表面中的一個(gè)鑄造表面的能力降低的所述區(qū)域與所述鑄造表面中的另一個(gè)鑄造表面的區(qū)域相同。
23.根據(jù)權(quán)利要求12至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述鑄造表面中的每一個(gè)鑄造表面去除熱的所述能力被降低，所述鑄造表面中的一個(gè)鑄造表面的能力降低的所述區(qū)域與所述鑄造表面中的另一個(gè)鑄造表面的區(qū)域不同。
24.根據(jù)權(quán) 利要求12至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述鑄造裝置是雙帶金屬鑄造機(jī)。
【文檔編號(hào)】B22D11/055GK103764314SQ201380002887
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】K.M.加滕比, E.S.盧斯 申請(qǐng)人:諾維爾里斯公司