[发明专利]双辊连铸机的侧封机构

说明书

技术领域：

本发明属于金属带双辊连续铸造机的侧封装置，尤其涉及金属薄带双辊连续铸造中用于密封浇铸空间的侧封装置。

背景技术：

专利号为US6082437，其发明名称《金属薄带双辊连续铸造中用于密封浇铸空间的侧封板》(Side wall for closing off the casting space of a plant for thetwin-roll continuous casting of thin metal strip)。该专利中，针对侧封板各部分的不同工作条件选择不同的材料，将侧封板分成三个区域：侧封板上端中部与金属液体直接接触区域I、侧封板与轧辊边缘接触及区域I下端与金属液体、凝固带接触区域II、侧封板最下端与轧辊接触面的表面区域III。区域I必须有良好的绝热性和耐金属液体的腐蚀性，材料为铝基或硅基材料；区域II必须有较高的硬度及耐腐蚀性，材料为赛隆陶瓷(SIALON)；区域III必须有良好的绝热性以及比区域II材料较小的硬度，材料为层状结构的石墨或氮化硼。针对上述三个区域，侧封板相对为绝热板、基板和防泄漏板，沿基板的竖直中心线的中上部有一喇叭形的通槽，该通槽内固定连接有绝热板，与薄带端面相对的基板的下端面上有一直角梯形槽，该槽内固定连接有防泄漏板，与金属接触的侧封板的板面要求均匀、平整。基板、绝热板和防泄漏板可采用传统方式连接，如粘结。

在薄带连铸机构中，主要包括一对内含水冷系统、中轴线平行的反向旋转的轧辊，和一对对称固定在双辊两侧的侧封板，其中包含区域III的侧封面面向轧辊。两轧辊面的中心间距(辊距)根据所需薄带的带厚进行调节，通常的薄带间距为3-10mm，侧封板的安装必须保证与轧辊两端靠近且不影响轧辊的正常旋转，侧封板下端必须在轧辊水平中轴线之下。当薄带连铸机工作时，两轧辊根据金属液体凝固出带方向反向旋转，金属液体自两轧辊中心上方向下倾到，在两轧辊中轴线上方及侧封间形成金属液体融池区，液体向下流动并逐渐冷却、凝固，在轧辊中轴线下端形成所需厚度的连续薄带。

就工作状况而言，侧封板区域I必须降低金属液体的冷却速度以免过早凝固，并保证液体不发生泄漏，因此要求区域I所用材料具备良好的绝热性和耐金属液体腐蚀性；区域II除了受到轧辊旋转时产生的机械应力外，还受到金属液体及凝固薄带的热应力和机械应力，因此要求区域II所用材料必须具备较高的强度、硬度，以及较高的耐腐蚀性；区域III受到轧辊旋转时产生的机械应力以及凝固薄带的热应力和机械应力，同时必须防止侧封板上端、特别是区域II因恶劣工况引起材料破裂而导致的液体泄漏，因此要求材料具有一定的硬度和耐蚀性，同时具有层状结构。在连铸机工作时，侧封板受到因轧辊旋转或金属液体及凝固带运动产生的应力和摩擦，各区域表而均有不同厚度的磨损。就区域III而言，由于材料采用层状结构，磨损时材料的消耗状况为层状剥离，因此避免了钢液的向下泄漏。由于工作状况非常复杂和恶劣，极易导致侧封板区域I和区域II产生破裂，裂纹的扩展方向是无定向的。当裂纹扩展至区域III与区域II连接处，由于区域III厚度方向的梯形结构，会阻止裂纹的继续扩展，保证了侧封板的密封效果。

该专利中存在的主要不足是：和薄带连铸过程中恶劣复杂的工作条件相比，侧封板各区域所选材料的耐磨性和抗热震性较差，高温下容易导致传统的粘结方式失效，整个侧封板的寿命提高有限，严重影响薄带连铸的生产效率；整个侧封机构结构复杂，如区域III为层状异型件，区域II为高技术陶瓷异型件，制备难度较大；无法保证获得边缘质量优良的薄带；制作成本偏高。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种双辊连铸机的侧封机构，该机构结构简单，制备容易，制作成本较低，延长使用寿命，提高整个连铸的生产效率，获得边缘质量优良的金属带。