[发明专利]金属带生产设备

说明书

技术领域：

本发明涉及连铸厚板、块材或其它类似产品的生产设备。

背景技术：

已经知道一些用于连铸厚板或块材的现有设备。这些设备使用设置于锭模下的牵制和引导轧辊用于支撑，并沿着在产品下的弯曲退出锭模，同时钢体发生固化。在从锭模退出，铸件只是局部固化并且成为固化的外部(称为皮或壳)，所述固化外部的厚度随与锭模出口的距离而增长，所述铸件还包括一个液体部分，称为芯或金属芯。基于设备铸造速度，固化的终点(即金属芯的尖)与锭模出口部分的距离或长或短。由于连续尝试增加铸造速度以提高设备产量，金属芯的长度显得很重要。

由于出自锭模的铸件内部存在液态钢，存在铁水静压力，该压力从内向外施压，使得表皮在没有被牵制和主动轧辊支撑的延伸区域变形：由于这个铁水静压力，在任意邻近两排轧辊之间的铸件表面形成膨胀。这个现象就是“静态膨胀”。

由于存在这样的膨胀导致了一个问题，在沿轧道抬升厚板时轧辊压曲膨胀处使得液态钢向上冲击。这个震动被传递到整个液态金属区引发锭模内弯液面的脉动。这个现象称为“动态膨胀”，该现象随铸造速度增加而被放大；弯液面摆动可能高到不可能控制锭模的水平进而需要中断铸造进程，产生损失。在最糟情况，弯液面摆动可以导致液态钢从锭模中泄漏出来。

由于动态膨胀导致的另一个缺点涉及内部和浅皮裂纹，这是由于皮的周期性膨胀而形成的；这些裂纹使得最终产物存在缺陷，而皮的破裂可使得液态钢易于泄漏，这个现象就是“漏钢”。

美国专利6308769公开了一种可以解决上述问题的铸造设备，其描述了一种铸造设备，在其中厚板引导装置紧随锭模出口。装置由一些支撑一系列轧辊(组成厚板牵制引导)的片架组成。在一边的轧辊的设置使得其轴与厚板的相对边交错排列；轧辊在所有边上的间距保持恒定。这个特殊的设置为存在液芯的厚板延伸而保持。不管怎样，这个解决方案并不能满足铸造速度超高的情况。事实上，通过轧辊间膨胀通道，导致震动连续发生，这个震动还源于在两个邻近轧辊间出现大的膨胀。图1A显示了美国专利6308769所述铸造设备的主视图，显示了两个轧辊之间膨胀现象区域范围，距离为恒定间距″p″，以虚线所示。

此外，前述文件所设想的轧辊交错设置没有使其可以实施“软缩减”以降低厚板在锭模出口的厚度以提高内部品质。

因此需要克服这些缺陷的用于金属产品连铸的设备。

发明内容：

本发明的首要目的是制造用于连铸金属制品(下文中通称连续锭)的设备，其可以预防和/或减少液态钢通过位于锭模下方的牵制轧辊之间的通道的震动现象以及铁水静压力所形成的表皮膨胀现象。

本发明第二目的是尽可能限制由铁水静压力引起的两个邻近轧辊之间的表皮变形。

本发明再一个目的是最小化前述动态膨胀现象，即使在高铸造速度下，进而提高设备产量同时获得更好的最终产品质量。

本发明目的在于通过制造一个用于连铸连续钢锭的设备来解决前述问题和实现前述目的，所述连续钢锭优选但非排他的为厚板、块钢或类似产品，所述设备包括一个连铸锭模(其限定了一个垂直铸造轴)，一个连续锭引导装置(置于锭模下方，且在其中复数个转动轧辊成一体地绕其各自水平转动轴(设于相对于铸造轴的连续锭两个相对边))，所述轧辊具有连续锭引导功能，每个所述轧辊的轴向长度小于所述相对边的长度(基于平行于转动轴所测量的)，特征在于在所述两个相对边中的每一个上，所述轧辊沿至少3个平行于铸造轴的不同排设置，以形成对钢锭的引导，其中第一轧辊排被置于邻近钢锭第一转角的区域，其中至少一个第二轧辊排被置于靠近铸造轴的中央区域，其中第三轧辊排被置于邻近第二钢锭转角的区域，其中两个第一邻近轧辊的转动轴以预设距离彼此间隔设置，其中两个第二邻近轧辊的转动轴以预设距离彼此间隔设置，其中两个第三邻近轧辊的转动轴以预设距离彼此间隔设置，其中第二轧辊的转动轴相对于第一轧辊的转动轴和第三轧辊的转动轴都被隔开。

从属权利要求描述了本发明的优选实施例，其中一个变化是，设置在钢锭转角邻近处的轧辊排的相邻轧辊的轴之间的第一距离沿铸造线不同，所述距离可以规则变化也可以无规则变化，以利于阻尼液态钢的震动频率和弯液面的扰动。

另一实施例中，设置于与钢锭中央相应排的相邻轧辊的轴之间的距离可沿铸造线不同，这个距离可以是同设置在钢锭转角邻近处的轧辊排的相邻轧辊的轴之间的距离相同或不同。

在本发明的设备的另一实施例中，设置于与转角相应的排的邻近轧辊之间的距离与设置于钢锭中央轧辊排的邻近轧辊之间的距离彼此不同，进一步增加沿钢锭第一段轧辊排列的无规则性。