專利名稱：在動壁間連續(xù)鑄造設(shè)備的側(cè)封閉壁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在兩動壁間連續(xù)鑄造薄金屬產(chǎn)品。更具體地，它涉及側(cè)面封閉鑄造空間的裝置，該空間是由兩動壁所限定并位于兩動壁處于最靠近時所限定的頸部區(qū)上方。
已經(jīng)知道，為了進行側(cè)封閉，特別在導(dǎo)輥間澆注的情況下，使用帶有對著導(dǎo)輥端的垂直面的固定壁(又稱為“小側(cè)面”)。這種設(shè)備存在的兩個問題是如何避免或限制金屬凝固在這些壁上以及如何保證固定與導(dǎo)輥之間的密封性。為了避免凝固，已經(jīng)提出用絕熱材料來制造這些固定壁，以防止液態(tài)金屬與壁接觸時的冷卻。但是，很難保證好的絕熱性以及足夠的強度。另外，密封性的問題仍然存在著。
為了解決這些問題，本專利申請的所有權(quán)人已經(jīng)提出(法國專利申請8812074號)提供一種插在導(dǎo)輥之間并由絕熱材料制成的壁，該絕熱材料壁放在兩個與導(dǎo)輥曲率相匹配的曲面形的金屬帶之間。采用這種結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)成固定壁的主要部分的材料是不導(dǎo)熱的，就限制了液態(tài)金屬在固定壁上的凝固。另外，由于固定金屬帶與動壁之間的接合面是相配的曲面，也使它們之間的密封性很好。另外，這種結(jié)構(gòu)排除了由于在導(dǎo)輥和金屬帶之間滲入液態(tài)金屬而使兩個導(dǎo)輥互相推開的情況，而且滲入液態(tài)金屬還會阻礙導(dǎo)輥回到它們的正常位置。
本發(fā)明的一個目的是提供另外一種解決在小側(cè)面上不該發(fā)生凝固的問題的技術(shù)措施，同時簡化處在相對運動的零件間的接合以及改善接合處的密封性。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種封閉在兩動壁之間連續(xù)鑄造的設(shè)備的鑄造空間的側(cè)端的壁，該設(shè)備包括兩個對置的并受冷卻的動壁，所述的封閉壁包括一個面向鑄造空間的前表面零件。
按照本發(fā)明，該封閉壁的特征在于包括至少一個保持對著動壁的邊緣并具有一個面向鑄造空間的側(cè)表面的側(cè)部零件，上述側(cè)表面從所述動壁的表面延伸出來并與凹入封閉壁的所述前表面相連。
可以明白，本發(fā)明的基本思想是在一個垂直于動壁的平面內(nèi)實現(xiàn)動壁與固定端之間的密封性，如在用來對著動壁邊緣的一個平面封閉壁的情況那樣，本發(fā)明大大簡化了所述的固定壁的結(jié)構(gòu)，并且可在不破壞密封性的情況下把動壁相對移開。另外。包括一“凹部”區(qū)(前部零件)的固定壁具有動壁表面延伸出的側(cè)表面，在與受冷卻的動壁接觸時凝固的金屬及基本上連續(xù)地延伸出一個舌部，該舌部是在與所述的側(cè)部零件的側(cè)表面接觸時凝固生成的。因此，該凝固金屬及復(fù)蓋了在運動壁和固定壁之間的接合處，防止了鑄造空間的液態(tài)金屬滲透。
由于固定壁的上述側(cè)表面的寬度較小，形成凝固皮邊緣的舌部的尺寸也小。并且，當舌部與冷卻動壁接觸形成的凝固金屬皮同時凝固時，它就受后者帶動并且在所述的固定側(cè)表面上滑動而實際上不會有被扣住的危險。而且，為了進一步減少這種危險，還可以采用類似于對普通連續(xù)鑄造錠模進行潤滑的方式來潤滑側(cè)表面。
從下面對本發(fā)明的一個封閉壁和包含所述封閉壁的一種在導(dǎo)輥之間連續(xù)鑄造的設(shè)備的說明將可以進一步明白本發(fā)明的特點和優(yōu)點。
下面參照附圖來說明，附圖中


圖1是一個在導(dǎo)輥之間連續(xù)鑄造的設(shè)備的局部視圖，示出了本發(fā)明的一個封閉壁的結(jié)構(gòu);
圖2是沿圖Ⅰ中Ⅱ-Ⅱ平面的剖面圖;
圖3a、3b、3c示出在圖2中不同水平位置a、b、c的鑄造產(chǎn)品的凝固過程的進展;
圖4是固定壁的一種改型的正視圖;
圖5是沿圖4中Ⅴ-Ⅴ線截取的剖面圖;
圖6a、6b、6c示出圖4和圖5的改型的情況下類似于圖3a、3b、3c的視圖;
圖7是適用于一種連鑄設(shè)備的另一種改型的視圖，其中包括可軸向彼此相對移動的導(dǎo)輥以便變更鑄造產(chǎn)品的寬度。
圖8是圖7的區(qū)域Ⅷ中的水平剖面圖;
圖9a、9b示出在側(cè)表面相對于圓柱表面傾斜的一種改型的情況下的類似于圖3a和3b的視圖。
必須指出，所示出的各圖只是為了解釋的目的，還要明白，為便于了解本發(fā)明的主題和目的，圖中未涉及各零件的相對尺寸。
圖1示出了在兩個導(dǎo)輥中連續(xù)鑄造的設(shè)備的一端，該設(shè)備包括兩個導(dǎo)輥1和2，其中的第二導(dǎo)輥只用它的壁端的軌跡21象征性地表示。
使具有平行軸并處于同一水平面P的兩個導(dǎo)輥按箭頭3和4所示的相反方向轉(zhuǎn)動，該兩導(dǎo)輥在相應(yīng)于穿過導(dǎo)輥軸的平面P的水平位置的頸部5的水平處相隔一定的距離，該距離相應(yīng)于所要求的鑄造產(chǎn)品的厚度。
按照已知的一個方法，將液態(tài)金屬澆入鑄造空間，該空間由位于頸上方的兩導(dǎo)輥壁部分與位于導(dǎo)輥的邊緣并且與這些邊緣成密封接觸的封閉壁所構(gòu)成。應(yīng)該明白，當封閉壁固定而導(dǎo)輥壁運動時，必須在它們之間設(shè)置最小的作用間隙，以避免強烈的摩擦作用及磨損這種現(xiàn)象在其他情況下會發(fā)生，因此，密封性不能絕對保證，存在著液體金屬漏滲的危險。因此，減少漏滲的危險是本發(fā)明的一個主要目的。
實際上，如果封閉壁是平整的平面，并且如本說明書開始所述的那樣，它是由足夠絕熱性的材料制成(以使液態(tài)金屬與其接觸時不至于凝固)，那么，與導(dǎo)輥的冷卻壁接觸的凝固的金屬皮就正好停在封閉壁和導(dǎo)輥之間的接合區(qū)，這樣在該區(qū)域會有漏滲金屬液的很大可能性。
本發(fā)明所包含的想法實際上是通過促使凝固的金屬皮延伸在直接靠近導(dǎo)輥的封閉壁部分來保證不漏滲液態(tài)金屬的性能。
圖1示出了一個封閉壁(或“小側(cè)面”)6，它包括一垂直板61，它與導(dǎo)輥1和2的端部相對，并保持一個作用間隙。
在直接與鑄造空間接觸的部分，板61往里凹進，以限定一個由前表面63和由導(dǎo)輥1和2的圓柱形表面延伸出的兩個側(cè)表面64為邊界的一個凹部62。這些表面是具有與圓柱表面有同樣曲率的并且向下延伸到頸部5的水平位置的圓柱形表面的部分。
前表面63是平面，并稍微與垂直傾斜，使該表面往下稍稍偏離鑄造空間。如所知，這種偏斜的方式使得澆注過程中正在凝固的產(chǎn)品可以發(fā)生側(cè)向膨脹，這種膨脹是由于導(dǎo)輥的滾軋作用所造成的。由此，使得側(cè)面64的寬度沿著往下降到頸部的水平位置的方向而增加。
作為改型方案(未示出)，前表面63也可以是垂直的(因此側(cè)表面64的寬度恒定)或是稍微帶有曲面形狀。
在所述的實施例中，前表面63是安裝在垂直板61中加工出來的凹部中的前元件65的表面，該前元件由絕熱耐火材料制成，而側(cè)表面64則由側(cè)部零件66的表面形成，側(cè)部零件由金屬材料制成并且最好由內(nèi)部通以冷卻液體冷卻，凹部62再往下延伸到頸部下面是有固定寬度的槽67，構(gòu)成鑄造產(chǎn)品的邊緣的導(dǎo)槽，這些邊緣的凝固在該槽中終止。
圖3示出了在鑄造過程中凝固金屬皮的形成過程。在鑄造過程中，鑄造空間中充滿液態(tài)金屬。與導(dǎo)輥的冷卻壁以及封閉壁6的側(cè)表面64接觸過程中，液態(tài)金屬凝固。
在略低于金屬液面N下的水平位置a(圖2，圖3a)，液態(tài)金屬10開始凝固，形成凝固的金屬皮11和12，它們越過導(dǎo)輥1和2的邊緣和封閉壁6的側(cè)部零件66之間的接合區(qū)13，往凹部62中延伸到前表面63。
在圖2中的中間水平位置b，金屬繼續(xù)凝固(圖3b)。隨著鑄造的金屬沿著傾斜表面63往下運動，金屬皮11和12彼此靠近并且增厚，邊緣11′和12′還被拉長。
在相應(yīng)于頸部5的水平位置c，兩邊的金屬皮11和12連結(jié)起來，形成了完全凝固的成品13。
需要注意，在液態(tài)金屬與導(dǎo)輥的壁接觸時凝固的金屬皮11和12，隨著該兩輥的壁一起往下運動而基本上沒有相對滑移，而金屬皮11和12的邊緣11′和12′在與封閉壁的固定的側(cè)部零件66接觸中凝固，并且與所述的側(cè)部零件66之間產(chǎn)生滑動。為了有助于這一滑動，側(cè)部零件66的表面可以有利地潤滑，例如可以在導(dǎo)輥和封閉壁之間的接合面的區(qū)域設(shè)置注射潤滑液的裝置，這就有一個附帶的好處，即減小這些元件間的摩擦及磨損。
在本發(fā)明的一個改型中，側(cè)表面64不要求與導(dǎo)輥的圓柱表面對齊，它們之間不是成180度的關(guān)系，而例如如圖9中所示的鈍角α的關(guān)系。換言之，在水平面中該側(cè)表面的軌跡與處于同一平面的相鄰的運動著的壁之間夾一鈍角。
所述的夾角可以沿著凹部的高度保持不變，在這種情況下，鑄造產(chǎn)品的邊緣比中心部位更薄。因此側(cè)表面是截頭錐形的。所述的夾角也可以往凹部底部方向變化而逐漸擴大，如在圖96中所示，一直達到頸部水平位置，該夾角成一平角，該部分與在圖3c中所示的一樣。這種情況下，側(cè)表面64′是翹曲表面。
圖4，5和6涉及本發(fā)明另一改型方案，在該改型中，側(cè)表面71保持隨導(dǎo)輥的圓柱表面的延伸，并且它們的形狀是逐漸吞并部分前部零件一直到接近兩導(dǎo)輥之間的頸部的水平位置，兩側(cè)表面連在一起，從而形成在該水平位置的上述前表面72。在該改型中，前部零件73由絕熱性能好的耐火材料制成，其端部在由兩側(cè)表面71逐漸變形形成的兩前表面區(qū)71′之間的向下指向點處。如圖6所示，隨水平位置從封閉壁的頂部往底部變化，側(cè)表面71逐漸變深成圓弧形(圖6a，b)，形成一保持導(dǎo)輥的表面延伸的部分71″和與前部零件73的表面成切線相連接的部分71′，該圓弧部分往下逐漸變化，在頸部區(qū)，形成直角形(圖6c)。這樣，沿著封閉壁的高度，總是有連續(xù)的金屬材料，液態(tài)金屬的凝固金屬皮的邊緣在與其接觸下凝固，因此，使凝固的金屬皮的邊緣11′，12′避免與絕熱材料73相接觸，甚至在頸部附近也如此。
圖7和8示出了本發(fā)明另一種改型，應(yīng)用到兩輥軸向相互偏移的情況下。在該改型中，封閉壁8的形狀使它一方面能對著導(dǎo)輥2′的端表面，而另一方面又對著另一導(dǎo)輥1′的圓柱表面?？拷鼘?dǎo)輥2′的一半封閉壁8類似于前述實施例中的結(jié)構(gòu)，該部分限定了一側(cè)表面81，它是導(dǎo)輥2′的圓柱形表面的延伸。靠近導(dǎo)輥1′的另一半封閉壁則是類似前面所述的法國專利申請(申請?zhí)?812074)說明的裝置，該專利申請的內(nèi)容在這里引為參考。第二半封閉壁的形狀由一個曲面限定，其半徑與導(dǎo)輥1′的半徑相同，并置于對著導(dǎo)輥1′的圓柱形表面。金屬帶82與由耐火材料制成的中部壁區(qū)83并排設(shè)置。面朝鑄造空間的該金屬帶82的表面是一個翹曲表面，在它的上端形成一個斜面。
該斜面的銳角往下面方向均勻增加，在輥間的頸部區(qū)變成一直角，在該處，表面84與垂直于導(dǎo)輥軸的跟部85相連。從前面所述的法國專利申請中可以了解所述的金屬帶的形狀及其目的的細節(jié)，這里僅僅提一下所述的金屬帶使得在導(dǎo)輥1′上凝固的金屬皮可以沿著金屬帶82的表面84沿伸，同時包含著所述的導(dǎo)輥與所述的金屬帶之間的接合區(qū)8b，從而使該區(qū)中的鑄造空間具有時液態(tài)金屬的密封性。對這種結(jié)構(gòu)而言，可保證在封閉壁和導(dǎo)輥2′之間的密封性與在該壁與導(dǎo)輥1′之間的密封性一樣好。該改型特別適合于采用軸向可移的導(dǎo)輥之間進行鑄造的設(shè)備以便鑄造出具有不同寬度的產(chǎn)品。應(yīng)該注意，不僅封閉壁8可沿軸向88相對于導(dǎo)輥1′位移而不破壞該兩零件間的密封性，而且兩導(dǎo)輥也可稍微相互移近或移開(沿箭頭87的方向)，因為導(dǎo)輥2′可沿垂直于軸線方向相對于封閉壁8作位移而不改變導(dǎo)輥2′和封閉壁8之間的作用間隙。
當然，可以采用上述改型的各種組合方案，例如，按照各種情況，改變相對于封閉壁的前表面的垂直面的傾斜角或者面向鑄造空間的所述壁的表面(64，71，84)的斜度。
另外，制造封閉壁的各零件的材料要與鑄造的金屬類型相配，就壁的中部材料而言，要選用耐火材料制成以具有低的熱導(dǎo)率。側(cè)部零件也可以由耐火材料制成，但最好用金屬材料并且如前所述采用冷卻劑冷卻。
權(quán)利要求
1.在動壁之間進行連續(xù)鑄造的設(shè)備的鑄造空間的側(cè)端的封閉壁，該設(shè)備包括兩個對置并受冷卻的動壁，所述的封閉壁包括一個限定面向鑄造空間的前表面的前部零件，其特征在于該封閉壁包括至少一個保持對著動壁的邊緣并具有從所述動壁的表面延伸出來的側(cè)表面的側(cè)部零件，該側(cè)表面還與置于封閉壁的凹部中的所述前表面相連。
2.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于所述的前部零件和所述的側(cè)部零件由耐火材料制成。
3.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于所述的前部零件由耐火材料制成，而所述的部零件由金屬制成。
4.按照權(quán)利要求3的封閉壁，其特征在于所述的側(cè)部零件是冷卻的零件。
5.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于所述的前表面向下與垂直面傾斜，偏離鑄造空間。
6.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于在水平面中側(cè)表面的軌跡與在同一平面中相鄰的動壁的母線之間夾角不是180度。
7.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于所述的前表面和側(cè)表面垂直延伸到低于頸部水平位置，并形成鑄造產(chǎn)品的導(dǎo)槽。
8.按照權(quán)利要求1的封閉壁，其特征在于所述的側(cè)表面的形狀是往下逐漸并吞部分所述的前部零件，直到接近兩導(dǎo)輥的頸部水平位置，兩側(cè)表面連在一起，并形成在該水平位置的所述的前表面。
9.在導(dǎo)輥中連續(xù)鑄造的裝置，其特征在于它包括按照權(quán)利要求1至8中任一項的兩個封閉壁。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于兩導(dǎo)輥可相互軸向位移，每個封閉壁在一側(cè)限定了為其中一導(dǎo)輥的表面的延伸的所述的側(cè)表面，而另一側(cè)的形狀做成使它出與另一導(dǎo)輥的曲面相配合。
11.按照權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于，它包括在動壁和封閉壁之間的接合面的區(qū)域中注射潤滑劑的裝置。
全文摘要
在兩動壁之間連續(xù)鑄造的設(shè)備的鑄造空間側(cè)端的封閉壁，該設(shè)備包括兩個對置的受冷卻的動壁(1，2)，所述的封閉壁包括一個限定面向鑄造空間的前表面(63)的前部零件(65)，和至少一個限定從所述動壁的表面延伸出來并與所述前表面相連的側(cè)表面(64)的側(cè)部零件(66)。
文檔編號B22D11/06GK1048179SQ9010443
公開日1991年1月2日 申請日期1990年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月15日
發(fā)明者雷博德·P·維克多, 彼瑞特·J·彼艾爾, 特維尼爾·何維, 里克萊爾·J·勞斯, 拉爾克·米歇爾, 斯皮克爾·杰克斯 申請人:法國冶金研究所