[发明专利]连铸钢制品的生产方法及其装置

说明书

本发明涉及一种生产连铸钢制品的方法，其中该方法具有使连铸制品的液芯变形的步骤。另外，本发明涉及一种连铸钢装置，它具有一个结晶器、弧形地引导并支承拉出钢坯的装置以及沿连铸轨道布置的并可相对其移动以便进行铸钢制品的小变形的机构。这样的小变形也被称为“软压下”。

在连铸过程中，连铸坯通过在结晶器内形成坚固的坯壳而凝固，以便随后在拉坯过程中在铸坯中心方向凝固。在这种情况下，在凝固前端出现了合金元素的富集。这在完全凝固的铸坯中造成了中心偏析，而中心偏析又要对铸坯横截面内的不均质性和不一致性能负责。

为了有利地影响凝固过程，人们知道了一种电磁搅拌方法，其中让钢水承受了流动。在连铸设备的二次冷却区内或最后区域内的搅拌可以导致球状凝固组织并避免中心偏析。

作为另一种避免凝固前端偏析并提高中心密度的方法是采用软压下，其中略微轧制尚未完全凝固的铸坯和液芯。EP0603330B1公开了一种生产铸钢钢坯和钢锭的方法，它具有一个使铸钢制品的液芯变形的步骤。该变形步骤是在连铸轨道上在存在尚未凝固区域的点与铸钢制品完全凝固的点之间的一个区域进行的，所述区域处于对应于凝固体在液芯内部的浓度为10％和80％的两点之间。为此，提出了一种装置，它具有一个弧形辊道段的内、外扇形段。内弧扇形段可以相对外扇形段移动。垂直于扇形段的导辊还有轧机轧辊的附加轧辊，它们同样在浇注轴线方向上压下。

另外，在快速浇注方法中，自我调节的长薄液芯造成了高孔度和大偏析。由于降低了质量，这限制了对快速浇注优点的利用。

本发明的任务在于，提供一种装置和方法，尤其通过阻止偏析同时提高芯部压缩来生产在铸坯横截面内具有均匀性能的连铸制品。该方法和装置尤其可以被用于浇注速度高且浇注尺寸适应于制品最终尺寸的连铸设备。

利用具有权利要求1特征的方法和具有权利要求4特征的装置来完成上述任务。有利的设计方案在从属权利要求中公开了。

本发明的基本思路是一种调节方法，其中拉坯力被用作根据在连铸轨道上的执行变形的辊对的位置和辊缝来调节液芯端部的位置的调节参数，以便使液芯端部总是直接位于辊缝中，即铸坯直接在两个辊之间的区域内凝固并因而在变形步骤期间凝固。拉坯力是一个由辊的预定调节力、变形量和材料特性值决定的参数。理论值是在液芯端部直接位于辊缝中时得到的拉坯力。在实际值偏离理论值时，所希望的液芯端部位置与辊缝之间的情况在第一实施例中是通过改变浇注速度进行调节的，而在第二实施例中是通过改变辊对在铸坯上的位置来进行调节的。在第三实施例中则建议，液芯端部与辊缝之间的情况不仅可以通过浇注速度参数而且可以通过沿连铸轨道移动辊对的方式来进行调节。总之，可以通过过热而使浇注温度的改变或根据所实现的合金化微调的固相线温度的改变来断定凝固状态的变化并加以修正。

在装置方面建议，辊的直径为400毫米至1800毫米。通过选择与夹送辊的普通直径相比大的辊径，可以在比较平的压下角和轧制长度范围内获得最佳软压下并确实可以观察到拉坯力改变。另外，在大的体积回挤的同时具有比较平的压下角的轧制长度段保证了因液芯的回挤而在最后凝固中的体积减小要比均衡的多。这个优点在现有技术的具有许多辊对的软压下系统中是无法保证的。另外，在已知的多辊系统中，无法消除在两个相邻辊对之间出现最后凝固的现象，这等于是没有软压下的普通最后凝固。

根据本发明的装置，通过选择大的辊直径而可以只用一个辊对来进行铸坯的压下，所述辊对可以在实际工作范围内完成12毫米-15毫米的压下，而没有在铸坯上引起内损伤。凝固前端通过温和的压下调节而发生小延伸变形。辊径确定了软压下区的坡度并由此决定了延伸极限和压缩量。

沿铸坯向下地，在辊对后设置了一个夹送辊对，可以通过所述夹送辊对的转矩来确定拉坯力的数值。

从后续说明中得到了本发明的其它细节和优点，其中：

图1示出了带有沿连铸轨道固定设置的辊对的本发明装置的第一实施例；

图2示出了带有可选择操作的、固定设置的辊对的图1装置的实施例；

图3示出了带有可沿连铸轨道移动的辊对的本发明的第二实施例，上述辊对沿铸坯向下地设置在矫直区前面；

图4示出了带有一个可沿连铸轨道移动的辊对的图3装置的实施例，上述辊对沿铸坯向下地设置在矫直区后面；

图5是结合了一个夹送辊对的本发明方法的示意图；

图6是带有辊对和夹送辊对的装置的侧视图；

图7是沿图6的装置的A-A截面的视图；

图8是沿图6的装置的B-B截面的视图；

图9是具有移动导轨的装置的横截面图；

图10a、b是具有两个不同大小辊径的辊对的示意图。