專利名稱：鋼水的冷卻方法和冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼水冷卻的方法以及實施這種方法的一種裝置，特別適用于帶坯連鑄，采用這種冷卻方法時從冶煉容器的出鋼口澆注出的鋼水至少有一部分由于和冷卻面的接觸而凝固。
在連續(xù)鑄造或鋼坯連鑄中，鋼水注入一個冷卻室中，通過和冷卻室接觸而從外至內(nèi)地凝固形成一個坯殼的鑄錠，已知伴隨這個過程還應提供惰性氣體以改善金屬坯的質(zhì)量。
在DE OS 21 63 928中所提出的方法是，連鑄生產(chǎn)鋼坯時，連續(xù)將鋼水注入冷卻室中，從冷卻室的頂板，鋼水液面的附近上方注入惰性氣體。
采用這種冷卻方法時建議使用氮氣或氬氣，這種惰性氣體事先通過壓縮和降溫而被液化，并以液態(tài)注入到鋼坯的表面上。
從該資料中只了解到，鋼水經(jīng)惰性氣體處理，并且將氣流布置成使液態(tài)坯料繞垂直軸偏轉(zhuǎn)。
從DE 32 27 132 A1中可知，從出鋼口澆注出的一束金屬流束包上一層由氬氣或氮氣的惰性氣體組成的保護層用來隔離金屬液體周圍的空氣。處于壓力下的惰性氣體也隔離了來自于周圍空氣中的氧氣，因此而避免了赤露的鋼水彎液再氧化。對于惰性氣體對鋼水進一步的影響本技術領域技術人員在這個文件中不能得知。此外，眾所周知使用惰性氣體來處理冷凝的或加熱的金屬坯料或線材。在此以資料DE 35 06 597 A1中所提及的方法為例，在冷卻室的內(nèi)腔中的線材經(jīng)一種易還原的氣體處理，所使用的氣體非定向地注入冷卻室的內(nèi)腔中，它除了冷卻外還通常減少形成氧化皮的作用。
在所引用的連鑄方法中，惰性氣體不是和金屬液面相接觸，就是和已凝固的鋼坯表面相接觸。對于帶坯連鑄來說，正如從資料DE 38 10 302所述的方法中得知的一樣，將鋼水注入一個連續(xù)冷卻傳送帶上，帶坯在傳送帶上輸送期間赤露的表面被冷卻，而在澆注出鋼口附近前沿區(qū)域赤露的鋼坯表面仍然處于液態(tài)，然后通過冷卻而凝固。
本發(fā)明的目的在于提供一種方法和一種相應的裝置來影響金屬坯料表面，從形狀到質(zhì)量都受到影響。
本發(fā)明通過權利要求1和11所述的特征達到了該目的。
按本發(fā)明鋼水從冶煉容器的出鋼口澆注出以后，可直接將氣體注入到赤露的鋼坯表面上。在此鋼坯表面使用惰性氣體形成的氣氛至少到鋼坯斷面完全凝固為止，這里除了可以使用貧氧氣體如廢氣之外，還特別可用象氬氣或氮氣的惰性氣體。
由于使用了惰性氣體，在鋼坯的液態(tài)區(qū)，凝固區(qū)，還有液固過渡區(qū)都加強了對鋼坯的影響，一方面避免了一切起氧化皮的可能性，除此之外還改善了澆注出鋼口附近有目的的散熱和鋼坯的表面張力。為了達到鋼坯或帶鋼的質(zhì)量要求，發(fā)明者提議，加熱惰性氣體以防止給定區(qū)域內(nèi)的鑄坯表面凝固，或以另外一種實施形式，使惰性氣體冷卻到以液態(tài)注入，在加熱和冷卻這兩個極端范圍內(nèi)，惰性氣體的溫度可以預先設定，當然也可在室溫下使用。
除了溫度外，發(fā)明者提出了本發(fā)明的另一種有利的方法，即按一定排量和一定速度注入的惰性氣體以一種能夠影響鋼坯形狀的方式注入到鑄坯的表面上。一方面使鋼坯表面有目的地受壓，例如使整個鋼坯外形有一個彎曲，但氣體也可進行控制，使氣動力補充地用于減少脹鼓作用。
本發(fā)明的一個實施例在附圖中描述。
附圖中

圖1連鑄機的縱向剖面示意2連鑄機的橫向剖面示意1示出了一個冶煉容器11，從冶煉容器的出鋼口12澆注出一束鋼水流束M。
將鋼水流束M輸送到一個傳送帶43上，這個傳送帶是連續(xù)輸送帶，用一個驅(qū)動輪41和一個導向輪42支撐著。在傳送帶上段的下側(cè)設置一個冷卻裝置44用來冷卻沿運行方向s輸送的鋼坯S。
鋼坯S被冷卻室31罩住，在其出口32上用一個密封裝置33來減少泄漏。
氣嘴25從冷卻室31的頂蓋通入，這些氣嘴25相對于鋼坯S有一個0～45度的角，并且它們和配氣器26相連接，配氣器26通過管道23和一個壓縮機21連接。氣嘴25可分別用開關24進行單獨切斷氣體。
在壓縮機21和氣嘴25之間配有一臺熱交換器22，用來按規(guī)定值調(diào)節(jié)由氣體形成的還原氣氛溫度或惰性氣體溫度。壓縮機21連接在供氣站29上。圖1示出了連接管道28，它經(jīng)集氣管27將供氣站29和出口32區(qū)域內(nèi)的冷卻室31連接起來。
圖2采用和圖1相同的序號來示意出一個帶坯連鑄機的橫向剖面圖，示出了多個氣嘴25的順序排列布置，每個氣嘴都配有一個開關24，并和具有輸入管23的配氣器26連接。
在導向輪42的上部區(qū)域配備一個密封裝置34，用它來減少冷卻室31的側(cè)板和導向輪42的側(cè)向護板之間的泄漏。
權利要求
1.鋼水的冷卻方法，特別適用于帶坯連鑄，用這種冷卻方法可以使從冶煉容器出鋼口澆注出的鋼水至少有一部分和冷卻面接觸而凝固，其特征在于，將形成還原氣氛的氣體流，尤其是惰性氣體流，直接注入到從出鋼口澆注出的赤露的液態(tài)鋼坯表面上，鑄坯表面施以惰性氣氛至少到芯部完全凝固為止。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，惰性氣體溫度可預先設定。
3.按權利要求2所述的方法，其特征在于，將惰性氣體加熱到可以防止鋼坯表面凝固的溫度。
4.按權利要求3所述的方法，其特征在于，熱氣體沿鑄坯運行方向在一個區(qū)域內(nèi)覆在鑄坯表面上，在這個區(qū)域里，反面開始凝固的前沿在厚度方向上還未穿透鋼坯。
5.按權利要求2所述的方法，其特征在于，將惰性氣體冷卻到液態(tài)后再輸入。
6.按以上權利要求之一所述的方法，其特征在于，惰性氣體以0～50度的角度注到鋼坯的表面。
7.按權利要求6所述的方法，其特征在于，為了減少鋼坯表面張力，氣體以等動力和小于10度的角度注入。
8.按權利要求6所述的方法，其特征在于，氣體以較大的排量和較高速度注入到鋼坯的表面上，使鋼坯表面受壓且斷面縮減。
9.按權利要求8所述的方法，其特征在于，控制氣體流使其沿垂直于鋼坯運行方向調(diào)節(jié)速度和壓力分布曲線。
10.按權利要求9所述的方法，其特征在于，速度和壓力分布曲線具有一個弧形。
11.用于實施按權利要求1所述方法的鋼坯連鑄裝置，帶一有個具有一個出鋼口的冶煉容器，鋼水通過它可以流入至少與鋼錠，特別是鋼帶的一個側(cè)面接觸的冷卻室，其特征在于，有一個冷卻室(31)，在一直到鋼坯(S)芯部完全凝固為止的區(qū)域內(nèi)的鋼坯都被這個冷卻室罩住，在冷卻室中沿鋼坯運行方向(s)平行于冶煉容器(11)的出鋼口(12)至少在它的附近布置有和一個供氣站(29)連接的氣嘴(25)，冷卻室(31)基本在鋼坯出口區(qū)域(32)有一個密封裝置(33)，以將泄漏減少到最小極限。
12.按權利要求11所述的裝置，其特征在于，根據(jù)鋼坯上所要求的氣體排量和/或氣體注入速度來確定沿鋼坯運行方向(s)以及沿鋼坯寬度方向上的氣嘴(25)的數(shù)量和布置。
13.按權利要求12所述的裝置，其特征在于，供氣站(29)和氣嘴(25)之間配備一個熱交換器。
14.按權利要求11所述的裝置，其特征在于，壓縮機(21)連接在供氣站上。
15.按權利要求11所述的裝置，其特征在于，在鋼坯出口區(qū)域(32)冷卻室(31)上設置一個集氣管(27)，它和供氣站(29)相連接。
全文摘要
鋼水的冷卻方法，特別適用于帶坯連鑄，用這種冷卻方法可以使從冶煉容器出鋼口澆注出的鋼水至少有一部分和冷卻面接觸而凝固，其特征在于，將形成還原氣氛的氣體流，尤其是惰性氣體流，直接注入到從出鋼口澆注出的赤露的液態(tài)鋼坯表面上，鑄坯表面施以惰性氣氛至少到芯部完全凝固為止。
文檔編號B22D11/10GK1143340SQ95191938
公開日1997年2月19日 申請日期1995年2月10日 優(yōu)先權日1994年3月4日
發(fā)明者沃爾夫?qū)べ囆獱柼? 烏爾里?！鯛杽? 保羅·弗萊爾, 卡爾-海因茨·施皮策 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司