[发明专利]双辊铸造机、及用于操作该双辊铸造机的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及双辊铸造机，更具体地，涉及用于双辊铸造机的铸造辊。

背景技术

在一对反向旋转铸造辊之间并通过铸造辊之间的辊隙从熔态金属连续地铸造出薄金属带材的双辊法已经为人所知。

图14和图15示出了采用现有技术的连续铸造机的实例。参考各图，铸造辊2在铸造辊2的周向端面与侧挡板1接触并具有轴向接合铸造辊2的两端的中空短轴3(例如，见美国专利No.6,241,002)。

铸造辊2的两个端部小于中心部分并且成型为与侧挡板1接触。在连续铸造机中，铸造辊2被彼此横向相邻布置成可以依据将要生产的带材S的厚度进行调整铸造辊辊隙。侧挡板1分别与铸造辊2的具有较大直径的中心部分的端面接触。这种布置使得铸造辊2和侧挡板1容纳熔态金属M。铸造辊的转速和转动方向被设置成外周表面以相同速度朝向铸造辊辊隙移动。

已知的布置在侧挡板所处位置的径向下方并与之隔开的铸造辊具有沿周向等距离布置的多个轴向(即纵向)延伸的内部冷却通道4，和连接到纵向冷却通道4的端部的多个径向延伸的冷却通道5。冷却通道4从铸造辊的一端延伸到铸造辊的另一个端部，所述铸造辊布置在侧挡板所处位置的径向下方。端部的螺钉7或塞子6被用作塞子，以封闭纵向冷却通道4的端部。径向冷却通道5从铸造辊的内周表面相对纵向冷却通道4垂直延伸至纵向冷却通道4。

径向冷却通道8通过中空轴3，以允许冷却水W通过一个中空轴3流进径向冷却通道5，然后流进纵向冷却通道4、对应的位于铸造辊2另一端部的径向冷却通道8和5，最后流进另一中空轴3的内部。

在这样的连续铸造机中，热量被流过径向冷却通道5和纵向冷却通道4的冷却水W带走，同时熔态金属M被注入由侧挡板1和铸造辊2构成的空间，由此在铸造辊之间的辊隙上方形成熔态金属M池。

随着铸造辊旋转，在铸造辊的外周表面上冷却的金属形成固化壳，从而形成带材S，并且带材S从铸造辊间隙向下移动。

但是，熔态金属的冷却率受到周向表面到冷却通道的热传导率的限制。

从而，希望提供能够实现更有效的熔态带材铸造的可选装置和方法是有利的。因此，提供的合适的可选方案包括更为完整地在下文中公开的特性。

发明内容

公开一种用于铸造金属带材的装置和方法，具有一对横向布置的铸造辊以在它们之间形成辊隙。

熔态金属供应系统传送熔态金属进入铸造辊之间的辊隙，恰在所述辊隙上方形成支撑在铸造辊上的熔态金属铸造池。分别位于一对铸造辊的一个端部的一对侧挡板构成熔态金属池并邻接铸造辊的轴向端面。

每一个铸造辊包括：柱形本体。在一个实施例中，所述本体为阶梯形柱形本体，它包括柱形中心部分，其外径大于相邻的柱形端部的外径，所述相邻的柱形端部在形成径向延伸端面的向内阶梯肩处从所述中心部分的每一个端部沿轴向延伸。

每一个铸造辊还包括通常在径向延伸端面之间延伸通过中心部分的多个冷却通道。冷却通道包括：纵向冷却通道。冷却通道也包括：在冷却通道中的至少一个弯曲部，使得流过冷却通道的冷却流体改变方向。

每个铸造辊还包括被定位在弯曲部中的流动控制构件，以控制冷却流体绕弯曲部的流动。

每个铸造辊可以包括从铸造辊内周延伸并连接到纵向冷却通道的径向冷却通道，在纵向和径向冷却通道交汇在一起的地方形成弯曲部。

在一个实施例中，每一个铸造辊包括互联相邻的纵向冷却通道的至少一个周向部分，使得冷却液能够从一个纵向冷却通道流入并沿相邻的纵向冷却通道流动，并在周向部分中形成弯曲部。

在一个实施例中，流动控制构件包括形成并定位在弯曲部中以改变冷却液围绕该弯曲部的流动的折流板。

例如，该折流板被定位以从弯曲部的内角向弯曲部的外角延伸。这种布置减小了弯曲部的截面面积并引起例如水等冷却液的流速的增加，且另外将冷却流体引导向弯曲部的外角。

在一个实施例中，流动控制构件是形成并定位在弯曲部中以改变冷却液绕弯曲部的流动的多个肋片。

例如，肋片被周向地对准，从径向延伸端面附近的位置突起并沿纵向冷却通道的方向延伸，且例如水等冷却液被迫使通过冷却通道流动。由此，所述肋片减小了弯曲部的截面面积并引起冷却液的流速的增加，且另外将铸造辊的热量从肋片向冷却流体传导。

在一个实施例中，流动控制构件是定位在弯曲部以改变冷却液绕弯曲部的流动的多个嵌件。

例如，嵌件部分填入弯曲部中，由此减小了弯曲部的截面面积并增加了例如水的冷却液的流速，还将冷却液引导至弯曲部中辊的外周表面附近。

上述实例并非唯一可能的流动控制构件。