專利名稱：薄鋼板連鑄機的側(cè)面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含一個框架的一個薄板連鑄機的側(cè)面，在此框架上安有兩個活動的壁，例如兩個相對向轉(zhuǎn)動的軋輥和被放在軋輥的每一端上的以便限定連續(xù)鑄模的界限的兩個側(cè)面，在鑄模顯著有一定量的液態(tài)金屬。
在一有固定壁的鑄模里，一薄的初級板坯的傳統(tǒng)連鑄不能得到小于50毫米左右的厚度。當人們想得到厚度更薄的產(chǎn)品時，就必須使從鑄模連續(xù)出來的初級板坯經(jīng)受一次軋制。正是為此多年以來人們謀求開發(fā)薄板的連鑄工藝，目的在于能夠直接獲得厚度能降到小于3毫米的產(chǎn)品。人們因此就避開了用目前所使用的工藝中必需的熱軋制工序。因此就得到一種生產(chǎn)的簡化和能量消耗減少。這就使得最終產(chǎn)品的成本下降。
薄板連鑄機一般地包括兩個活動的壁，它們面對面安置，并以活動壁限定一鑄模的界限。從分配器來的鋼水通過一個適當幾何形狀的澆鑄塞座被注入到這個模里。
人們已經(jīng)知道(文獻EP 0546 206)這種類型的薄板連鑄機。這個機器是由彼此反方向轉(zhuǎn)動的具有水平平行軸的兩個軋輥構(gòu)成的。兩個側(cè)面被安置在這兩個軋輥的頂端的每一端上以便限定連鑄模的界限，鋼水從分配器里被注入到連鑄模里。側(cè)面是被一個可以是由彈簧或千斤頂構(gòu)成的機械系統(tǒng)敷貼在軋輥的頂端上以便實現(xiàn)對鋼水的密封。根據(jù)機器的運行方式和構(gòu)成側(cè)面的材料，側(cè)面可以在澆鑄之前被預熱。根據(jù)此文獻，那些側(cè)面是由耐火材料的一個基板、一個陶瓷材料的元件構(gòu)成，此元件與軋輥的頂端的摩擦表面相接觸，并被嵌在此基板里，整體被安裝在蓋著基板的后面的金屬外殼里，只讓陶瓷元件自由。正是這個外殼的底部保證由位于側(cè)面后部的機械系統(tǒng)作用的壓力的傳遞，并使得側(cè)面密封地敷貼在軋輥上以便避免從軋輥和側(cè)面之間漏掉任何鋼水。
然而，在這種類型的一個側(cè)面中，外殼的金屬底部的存在提出好多問題。
在連續(xù)澆鑄中，來自液態(tài)金屬的通過耐火材料板的熱流引起外殼的底部的溫度明顯提高。在外殼的任何冷卻裝置都沒有預先考慮的情況下，這種溫度升高引起底部的變形，例如拱起。此外，這種變形引起機械系統(tǒng)作用到耐火板的后部壓力的不良傳遞。由于底部變形，壓力不是均勻地作用到耐火材料板上，而是集中到這個板的某些點上。例如，如果此板是拱起的，金屬外殼的底將只通過這個拱起區(qū)域的頂部作用在耐火材料的板上。這樣引起的應力集中可能導致耐火材料板的斷裂。外殼的變形同樣能引起的側(cè)面(耐火材料)的前部的面與它的后部(金屬底)的面平行性的改變，由于這種平行性的改變，摩擦表面不再以均勻的方式，也就是說以一恒定的壓力貼在軋輥的端部。這種現(xiàn)象會導致鋼水滲入到軋輥與側(cè)面的摩擦表面之間。
金屬外殼，特別是這個外殼的底部的冷卻系統(tǒng)的安裝使得能限制上述描述的那些缺陷，但引起與鋼水相接觸的側(cè)面的耐火材料表面的冷卻。這增加鋼水在這個表面上的凝固現(xiàn)象，并可能損害澆鑄的良好運行。
另外，當制造側(cè)面時，在前面(耐火材料)和后面(金屬底部)之間很難得到一良好的平行性。實際上，耐火材料基板是用水泥固定在金屬外殼里以便把它保持在原位上。按照熱循環(huán)，水泥被烘可以達到或超過200℃。這種烘的循環(huán)引起金屬外殼的變形，此變形破壞先前在水泥烘干前存在的平行性。用一次新的磨削來恢復前面和后面之間的平行性不是容易的事，因為這必需在磨削中加潤滑劑，這會弄溫水泥，使它得重新被烘。
本發(fā)明的目的正是一薄板連鑄機的側(cè)面，它糾正剛剛被闡述的以前技術(shù)上的缺陷。這個側(cè)面應該能以均勻的方式傳遞和分配貼敷作用在它的后面上的壓力以便避免鋼水的滲漏的任何危險。側(cè)面同樣應該能保證它的前面和它的后面之間的良好平行性。
根據(jù)本發(fā)明這些結(jié)果是由于下列事實而獲得使得能把側(cè)面固定在連鑄機的框架上的金屬部分是由一個僅僅環(huán)繞耐火材料板的周邊的箍構(gòu)成的。
這種解決辦法同時能使一耐火材料板保持良好的幾何形狀，側(cè)面在連鑄機的框架上容易固定和無論在什么溫度下側(cè)壁的兩個面之間有一良好的平行性。這種解決辦法同樣使得在與鋼水或與軋輥以及與壓力施加裝置相接觸的區(qū)域的整體范圍實現(xiàn)一種完全是耐火材料的側(cè)面。
金屬箍和耐火板的裝配可以用水泥粘合或用熱加鐵箍來進行。在用水泥粘合來保證裝配的情況下，最好是金屬箍和(或)耐火材料板具有一些槽或一些錨定部，它們能夠用水泥充滿以便保證耐火材料板更好地保持在箍里。
耐火材料板按區(qū)域用水泥粘合在金屬箍里。固定水泥同樣可以不被安放在耐火材料零件的整個周邊上，而是按照金屬箍的形狀布放。例如，在箍和耐火材料板的內(nèi)部形狀是由兩個與軋輥同圓心的圓弧構(gòu)成的情況下，箍與耐火材料板之間的膨脹之差別要求不能用水泥粘合板的整個周邊以避免后者的開裂。實際上，在這種情況下，在軋輥的軸的兩邊有水泥存在在高溫下引起在這一水平上耐火材料板的緊固。箍是用金屬(鋼、鐵或其它金屬)實現(xiàn)的，其熱膨脹系數(shù)比構(gòu)成板的耐火材料的熱膨脹系數(shù)大。因此，在高溫下，金屬膨脹得更大。箍就引起對耐火材料的拉力，這可能會致使耐火材料板的開裂。
所使用的水泥，例如可能是一種含有硅酸鹽粘合劑的硅鋁水泥；它的功能是使耐火材料板長期地或暫時地保持在箍里。
最好是耐火材料后面的平面度至少為0.5毫米。換句話說，后面的表面應該是完全被容納在間距最多為0.5毫米的兩平行平面之間。
耐火材料板可能是由一個整塊的零件構(gòu)成的。它也可以用好幾個部分來實現(xiàn)，特別是一個摩擦區(qū)域和一個僅與在連續(xù)鑄模里容納的鋼水相接觸的中央?yún)^(qū)域。
中央?yún)^(qū)域最好是用含碳粘合劑陶瓷材料來實現(xiàn)。
根據(jù)某一優(yōu)點，至少摩擦區(qū)域的一部分位于由兩個軋輥的每一個的轉(zhuǎn)動軸確定的平面的下方。
本發(fā)明還涉及薄板連鑄機的一些側(cè)面，連鑄機有一框架，在此框架上安裝的兩個對轉(zhuǎn)的軋輥，連鑄機還具有兩個可拆卸的側(cè)面，它們被安放在兩個軋輥的頂端的每一端上，還有一些用一接觸壓力使那些側(cè)面敷貼在軋輥端部上的裝置。
連鑄機的特征在于那些軋輥的端部上施加側(cè)面接觸壓力的裝置包括一個板，它敷貼在耐火材料板的后面上而不與這個耐火材料板的金屬箍相接觸，因為此板的厚度大于箍的厚度。
由于這個特點，作用在側(cè)面上的而且目的是保證那些軋輥和這個側(cè)面的摩擦表面之間有一些密封性的壓力是用一個零件來實現(xiàn)的，此零件可以是金屬的、獨立于側(cè)面本身的。這個板當然受穿過耐火材料板的熱流的作用。因此，在連鑄機運行過程中，它的溫度要升高。但是金屬板溫度的升高受到下列事實所限制一獨立的絕熱材料(例如一個硅泡沫板)可以被引入到推板和所謂的側(cè)面之間，并且在保持住耐火材料板的金屬箍和在耐火材料板的后面上施加壓力的推板之間不存在熱橋。實際上，如同在前面回顧的，金屬箍的厚度小于耐火材料板的厚度，結(jié)果是箍的表面相對于耐火材料板的表面退縮。另一方面，本發(fā)明還涉及一個在軋輥之間連續(xù)澆鑄薄金屬產(chǎn)品的裝置。它包括兩個沿相對方向轉(zhuǎn)動的被冷卻的軋輥，兩個側(cè)向氣密壁和一些支撐和把上述氣密通過施壓力敷貼在軋輥的側(cè)面上的裝置。此連續(xù)澆鑄裝置的特征在于每個氣密壁都是由被一個金屬箍的一個的耐火材料板構(gòu)成的，此板就連接在金屬箍上。
本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點還將出現(xiàn)在下面作為實施的例子給出以說明問題的描述文字中。在這些圖上

圖1是軋輥間一連鑄機的十分簡化的透視圖；圖2是本發(fā)明的第一種實施方式的透視圖；圖3是圖2的板的一細節(jié)剖面圖；圖4和圖5表示兩個另外的實施變型；圖6是一剖面圖；圖7是另一實施變型的一剖面圖。
在圖1上人們表示了一個薄板連鑄機的透視簡圖。連鑄機包括兩個軋輥2，這兩個軋輥如箭頭4所示的那樣，繞水平方向的軸彼此反方向轉(zhuǎn)動。敷貼在軋輥端點上的板10構(gòu)成一個鑄模，鋼水注入到它里面。
在圖2上人們表示了按照本發(fā)明的薄板連鑄機的側(cè)壁的第一種實施方式。這個用通用標號10表示的側(cè)壁由兩部分構(gòu)成，也就是說一個耐火材料板12和一個金屬箍14。正如人們能看到的，耐火材料板具有一個適配連鑄機的軋輥形狀的一種形狀。它包括兩個差不多呈圓弧形的大邊，圓弧的曲率中心位于連鑄機的軋輥的中心軸上。板12在它的下部分有一個小孔，而在它的上部有一個大邊。
板12被一個金屬箍14維持著，在所表示的實施例子中，金屬箍圍繞著板12。在它的整個周邊箍尤其可以用加鐵箍方法安裝。金屬箍14具有一些固定裝置，例如螺釘，螺栓、柱螺栓或其它類似的裝置能使金屬箍固定在連鑄機的框架上。由于這些固定裝置是傳統(tǒng)的，它們沒有被表示在圖上。
正如人們所能看到的，耐火材料12的厚度大于金屬箍14的厚度。這樣，耐火材料就超過箍的兩側(cè)。人們實現(xiàn)了符合本發(fā)明的一個側(cè)面，在它里面，金屬箍相對于耐火材料前后面12的每一個都縮退3毫米。換句話說，耐火材料板的厚度比金屬箍的厚度大6毫米。
正如人們在圖3上所看到的，此圖表示金屬箍14和耐火材料板12的一部分的橫向剖面圖，金屬箍14具有一個槽14a，而耐火材料板具有一個槽12a。槽12a和槽14a被充滿水泥16以保證板12固定在箍14里。一個推板15能傳遞由一些貼敷裝置17傳遞的貼敷力。人們注意到板12的厚度大于金屬箍14的厚度。這樣，在推板15和箍之間就不存在熱橋，在箍和軋輥2的邊緣之間也沒有熱橋。
在圖2上所表示的實施例子里，耐火材料板12是由一個單個的零件構(gòu)成的。人們在圖4上表示了由兩部分構(gòu)成的板12，也就是說分別為一個包括板的以摩擦方式工作的部分11的區(qū)域18和一個中央?yún)^(qū)域20。摩擦區(qū)域18是用一耐火材料實現(xiàn)的，它具有與金屬良好的摩擦特性，特別是有一很大硬度和一良好的摩擦系數(shù)，例如一種至少含有15％的氮化硼材料。中央?yún)^(qū)域是由耐火板的區(qū)域的一部分構(gòu)成的，耐火板與液態(tài)金屬相接觸。為此，它應該具有一非常良好的抗鋼水侵蝕的能力。例如它可以由一種含碳粘合劑的陶瓷材料構(gòu)成。
在圖4上所表示的實施例子里，摩擦區(qū)域18是由一個唯一的元件構(gòu)成的。這個元件具有一個近似“y”字的形狀。它具有那個由一個與滾筒同心的圓弧和一個與另一個滾筒同心的圓弧構(gòu)成的摩擦區(qū)域18。y字型的兩支在它們的下部分互相交接以形成一個中央?yún)^(qū)域。正如人們在圖4上也可以看到的，摩擦區(qū)域的一部分位于連鑄機的兩個軋輥的軸線22高度的下方，用一混合線畫出(請看圖1)。位于軋輥軸線下方的摩擦區(qū)域的端點在鐵板的固化區(qū)域里以一個至少2毫米長的分離口24結(jié)尾，這個分離口可能是倒棱角形的或圓形的以使鐵板固化后不在位于分離口24的下方的耐火材料的尾端26上摩擦。
位于兩個軋輥的每一個的一邊的摩擦區(qū)域18的棱具有一個倒棱角28或至少為2毫米×2毫米的一個圓角以便限制在這些棱邊的高度處的機械應力水平。如果沒有倒角，人們實際上會看到棱邊的有系統(tǒng)的鱗片狀剝落，可能到期就產(chǎn)生液態(tài)金屬的滲透。
鑒于在摩擦區(qū)域18和軋輥之間的密封性是必要的，至少為0.5毫米的、由摩擦區(qū)域18的整體構(gòu)成的平面的平面度也是必要的。這要求在摩擦區(qū)域的平面和耐火材料板12后部之間有一個最多為0.5毫米的平行度。然而，按照連鑄機和在這個機器的框架上的金屬箍的固定裝置，摩擦表面18的平面還應該是平行于壓力施加裝置的平面。同樣，為了把壓力的施加作用傳遞到耐火材料板12上去的同樣理由，這個耐火材料板的后部面的平面度應該至少為0.5毫米。
人們在圖5和圖6上表示了根據(jù)本發(fā)明的連鑄機的側(cè)面的一個實施例變型。在此實施例子中，摩擦區(qū)域是由與軋輥同軸心的呈圓弧狀的四個元件30和一個與環(huán)形物30的截面相拼接的塊體32構(gòu)成。塊體32象圖3的摩擦區(qū)域18那樣包括位于軋輥的軸的高度22下方的一部分。
人們還將看到環(huán)狀物弧段30和中央?yún)^(qū)域20被三個注水泥的區(qū)域30固定在了金屬箍14里了。實際上，金屬箍14和分別構(gòu)成中央?yún)^(qū)域20和元件30和32的那些耐火材料之間膨脹的差別要求不在板12的整個周邊注入水泥以便避免后者開裂。板的周邊剩余部分，例如用纖維36填滿。
最后，在圖7上人們表示了一種實施例變型，在其中耐火材料板12包括一個獨立的后板38，它由一種非金屬耐火材料構(gòu)成。這個板38用作在前面描寫過的其它元件也就是環(huán)狀物弧段30、中央整體32和中央?yún)^(qū)域20的支撐物，所有這些元件可以很容易地被安放在后板38上或者它們可以被固定在這個板上，例如用一種硅鋁水泥或其它水泥固定。
權(quán)利要求
1.薄鋼板連鑄機的側(cè)面，此連鑄機由一個在其上安裝著兩個朝相對方向轉(zhuǎn)的軋輥(2)的框架，兩個被放在軋輥(2)的端部當中的每一個上的側(cè)面(10)和一些用接觸壓力把側(cè)面敷貼在軋輥端部上的裝置構(gòu)成，軋輥與那些側(cè)面合作以便限定一個里面蓄有一定量液態(tài)金屬的連續(xù)澆鑄模，上述的側(cè)面包括一個非金屬的耐火材料板(12)，它與兩個軋輥的端部接觸，一個能把側(cè)面固定在連鑄機的框架上的金屬部分(14)，其特征在于上述金屬部分是由一個僅僅圍繞在耐火材料板(12)周邊的箍構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的側(cè)面，其特征在于金屬箍(14)和/或耐火材料板(12)都具有一些槽或錨固部(12a，4a)，它們可以用水泥(16)充滿，以便保證耐火板(12)在箍(14)里的良好固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任何一項的側(cè)面，其特征在于耐火材料板(12)通過區(qū)域(34)被用水泥固定在金屬箍(14)里。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項的側(cè)面，其特征在于耐火材料板(12)的后面的平面度至少為0.5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一項的側(cè)面，其特征在于耐火材料板(12)包括一個摩擦區(qū)域(18)和一個位于中央的與盛在連續(xù)澆鑄模里的液態(tài)金屬相接觸的區(qū)域(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的側(cè)面，其特征在于中央?yún)^(qū)域(20)是用含碳粘合劑的陶瓷材料實現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域(18)的一部分位于由兩個軋輥當中的每一個的轉(zhuǎn)動軸所確定的平面的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的側(cè)面，其特征在于位于由兩個軋輥的每一個的轉(zhuǎn)動軸所確定的平面的下方的摩擦區(qū)域(18)的那部分以一個相對于摩擦平面至少達2毫米深的凹陷結(jié)尾，此凹陷例如由一個倒角或一個圓角構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域(18)至少部分地由一些形成與軋輥同心的環(huán)狀物弧段的元件(30)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域(18)的在摩擦方式下工作的部分的表面的平面和耐火板的后面之間的平行度至少為0.5毫米。
11.根據(jù)權(quán)利要求5到10中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域(18)的平面度至少為0.5毫米。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任何一項的側(cè)面，其特征在于金屬箍的上部頂表面的平面相對于摩擦表面的平面至少后縮3毫米。
13.根據(jù)權(quán)利要求5到12中的任何一項的側(cè)面，其特征在于位于軋輥的端點的對面的摩擦區(qū)域(18)的邊棱以一至少2毫米深的脫離口結(jié)尾，此脫離口可能是一個倒角或一個圓角。
14.根據(jù)權(quán)利要求5到13中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域(18)用一種至少包含15％的氮化硼的材料實現(xiàn)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求5到14中的任何一項的側(cè)面，其特征在于摩擦區(qū)域是由好幾個相拼接的元件組成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中的任何一項的側(cè)面，其特征在于耐火材料板包括一個獨立的后板(38)，它是由非金屬的耐火材料構(gòu)成，用來對耐火板的其它構(gòu)成元件起支撐作用的。
17.薄鋼板連鑄機的側(cè)面，此連鑄機由一個在其上安裝兩個彼此反方向轉(zhuǎn)動的軋輥的框架和兩個被安放在兩個軋輥的端部的每一端部上的可拆卸的側(cè)面以及一些用接觸壓力把那些側(cè)面敷貼在軋輥的端上的裝置構(gòu)成的，那兩個軋輥與那些側(cè)面合作以便限定一個在其中盛有一定量液態(tài)金屬的連續(xù)澆鑄模，側(cè)面的特征在于那些施加接觸壓力將側(cè)面敷貼在軋輥的端部上的裝置包括一個板，它被敷在耐火材料板(12)的后面上，而不與這個耐火材料板(12)的金屬箍相接觸，板(12)的厚度大于金屬箍(14)的厚度。
18.薄金屬產(chǎn)品軋輥之間的連續(xù)澆鑄裝置，包括兩個被冷卻的相對向轉(zhuǎn)的軋輥(2)，兩個封閉側(cè)壁以及一些支撐和用壓力將上述封閉側(cè)壁敷貼在軋輥的側(cè)面上的裝置，此裝置的特征在于每個側(cè)壁都是由一個硬耐火材料的板(12)構(gòu)成，此板用一個金屬箍(14)圍繞著，板(12)連接在金屬箍上。
全文摘要
薄鋼板連續(xù)澆鑄機的側(cè)面，這個連續(xù)澆鑄機由一個在其上安裝兩個相對向轉(zhuǎn)的軋輥(2)的框架和兩個被安放在軋輥(2)端點的每一端上的側(cè)面(10)以及一些用接觸壓力把那些側(cè)面敷貼在軋輥的端部上的裝置構(gòu)成。軋輥與側(cè)面相配合以便限定在其里面盛有一定量液態(tài)金屬的連續(xù)澆鑄模。側(cè)面包括一個非金屬的耐火材料板(12)，它來與兩個軋輥的端部相接觸，一個金屬部分(14)能把側(cè)面固定在連鑄機的框架上。那個金屬部分是由一個箍構(gòu)成的，它僅圍繞在耐火材料板(12)的周邊上。
文檔編號B22D11/06GK1155857SQ9519468
公開日1997年7月30日 申請日期1995年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月1日
發(fā)明者F·卡約, P·吉約, J·巴爾貝, L·旺德維爾, P·德拉敘 申請人:維蘇威烏斯法國公司