[发明专利]用于铸造板坯的锭模

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铸造超薄板坯的锭模，该板坯用在比如用来制造金属条的制造设备中。

背景技术

现有技术中已知的有用于铸造金属条特别是钢条的多种锭模。这些锭模可以生产板坯，根据所使用的各种方法，该板坯经历多次有时与表面处理和机械加工相关的厚度减小。

因为从锭模中出来的板坯的厚度相比于生产线最后要获得的最终厚度而言是相当大的，所以需要多个轧制机架。因为穿过每个机架会对金属条进行冷却，在穿过几个轧制机架之后，就需要用于加热金属条的感应电炉或加热炉来将其温度回升到适合轧制材料所需的值。

然而，这样做的话，金属条机器将会特别长，因为由已知类型的锭模，也被称为结晶器(crystallizer)，生产的板坯在从锭模中出来的时候具有相当大的厚度，因此它们将会需要多个中间装置，这会将机器的整个长度增大到很大的程度。

已经进行过许多的努力来使得锭模能够生产更薄的板坯，以沿着金属片的生产线使用更少的轧制机架来减小厚度，从而有利于减小生产线的整个长度，并减少用于生产金属片的能量成本。

当前，对于已知类型的金属条加工机器，当使用特别的操作装置的时候，从锭模中出来的板坯的最小可生产厚度值在50至60mm之间。结果，更小的厚度值包括一系列难以解决的问题；主要的问题说明如下：

-没有足够的用于埋入式(submerged)排放装置的空间，从而其离结晶器的宽板的短距离产生凝固桥(solidificationbridge)；此外，需要减小排放装置难熔材料的厚度，因此负面的影响了其耐久性；

-半月形(meniscus)表面太小而不能有效的熔化润滑粉末，因此导致明显的严重状况，尤其是在高速铸造的时候；

-难以达到在板坯从锭模中出来之后还具有长度足够的液芯，并能够在板坯上进行改进其内部质量所必须的软减小(softreduction)；

-结晶器内部的流体力学(fluidmechanics)不是最佳的，因为厚度减小而导致减小了熔化钢铁的体积，这不允许可以导致不稳定半月形的好的湍流阻尼，因此具有不希望的润滑粉末的结合，这还可以导致在凝固表面的再熔化现象，将会负面的影响最终获得的产品的质量。

比如，文献US5460220公开了一种用于生产代表性板坯的锭模，特别用于“软减小”处理，帮助改进金属条的结构质量。然而，这种锭模能够生产具有厚度的板坯，仍然需要相当大的机器用于生产线。

此外，这种锭模的槽的结构和尺寸不足以防止由在锭模进给区域中产生的高湍流导致的排放装置的熔化钢铁喷射而引起的在其槽表面上形成的表皮的不希望的再熔化现象。

最后，采用这种锭模，不可能以足够高的铸造速度来进行操作，因此，其不可能允许接收来自排放装置的高速熔化钢铁而不产生裂纹。

因此，需要提供一种锭模来铸造板坯，以克服前述缺陷。

发明内容

本发明的一个主要目的是提供一种用于铸造超薄板坯的锭模，该板坯用在比如用来制造金属条特别是钢条的制造设备中。根据本发明的锭模的另一个目的是以高铸造速度生产厚度薄的板坯，厚度大约为20mm，铸造速度能够达到16m/min，从而获得具有高内部质量的板坯。

有利的是，根据本发明的锭模的槽或铸造室部分更着重强调的凸起形状保证有足够的空间来防止排放装置的熔化钢铁喷射而引起的在其内表面周围形成的表皮的不希望的再熔化现象，尤其是在距排放装置某一距离处开始的再熔化现象，该处为喷射部分的最大区域。结果，除了湍流更少之外，还可以在锭模的进给区域获得更好的排放流，熔化钢铁的排放装置位于该进给区域。

因此，本发明趋向于通过提供一种锭模来解决上述问题，该锭模用于铸造超薄(20-50mm)钢制板坯，其铸造速度在6至16m/min之间，从而限定了交互垂直的纵向对称面和横截对称面，包括有具有钢铁的入口部分和出口部分的贯穿空腔，该空腔表面由两个第一壁和两个窄的、平的矩形第二壁组成，该两个第一壁布置成在纵向对称面相对两侧相互面对，该两个第二壁位于平行于横截对称面的位置上，其中，该第一壁和第二壁在相互连接的区域中形成四个纵向拐角，其中，该两个第一壁具有凹入中心区域，该凹入中心区域具有面向纵向对称面的凹状，直线部分关联到其端部和中间凸起连接部分，该连接部分具有面向纵向对称面的凸状，其中连接部分和凹入中心区域在交互连接点上确定弯曲点，并且壁的直的部分和连接部分在交互连接点上确定连接点，其中，长度d/l之间的比例在10％和60％之间，并且比例h/f处于10％和60％之间，其中