[发明专利]与铸造金属板坯的接触长度可调的带式铸机

说明书

技术领域

本发明涉及用于金属带材的连续带式铸造的工艺和装置，具体地，涉及从具有不同冷却要求和特性的各种熔融金属按双带方式铸造金属带材。 

金属带材的双带铸造一般包括使用一对环形的铸带，所述铸带通常由柔性的、弹性的钢带等制成，其被驱动经过适当的辊子和其它路径限定装置，使得它们一起沿着形成铸腔的、一般为向下倾斜或水平的长形的狭窄空间的相对两侧运转。熔融金属在铸腔的上游入口端附近导入所述铸带之间，而作为固化带材或者板坯的金属从所述铸腔的下游出口端排出。 

能够在1965年1月5日公告的Rochester等人的美国专利3,163,896中发现双带式铸造系统的一个示例。该专利描述了一种铸机，该铸机中每个铸带都是依次围绕张力辊、导向辊、至少一对定径辊和动力辊循环运转。所述铸带通过所述导向辊和定径辊维持在合适的位置上以形成铸腔，使得在最后定径辊之后的铸腔在进入到动力辊之前分散。所述定径辊结合所述导向辊在整个冷却和固化区域上挤压铸带的对边，并用于根据最终形成的铸造带材希望的厚度而维持(如果希望，也是可调节的)所述铸带之间的选择的预定距离。 

在1965年2月2日公告的Hazelett等人的美国专利3,167,830中描述了一种双带式铸造装置，其中上部和下部铸带组件能够相对于彼此进行移动以影响整个的铸腔的长度/位置。这用于容许例如贮池和直接喷嘴进料之类的操作类型以及厚度的灵活性。当作为整个长度测量时该灵活性不影响有效铸腔长度，其中铸带实际地接触并限定所述板坯。 

1983年1月11日公告的Wood等人的美国专利4,367,783描述了又一种双带式铸造系统，其中测力传感器用于测量施加至收缩的金属板坯的压力，然后测量结果用于将校正锥度应用于铸腔。对锥度的这种调节不影响铸腔的长度。 

1997年5月22日公布的Braun等人的专利WO97/18049描述了又一种设计。该文献描述了一种块式铸机，所述铸机能够适于具有带型衬板，从而像由一系列连接块聚集起来的带式铸机一样运转。能够调节铸腔的锥度以适应各种冶金需要，但是未描述用于改变与铸造带材的接触长度的系统。 

不同的合金，例如箔合金和罐盖或车用合金，具有显著不同的热通量要求，即，它们需要非常不同的排热率以保证获得高质量的铸造板坯。结果，设计用于铸造箔合金的铸机要求较低排热，并将具有较长的铸腔。如果相同的铸机以适于罐盖或者相似合金的高热通量使用，则沿着铸腔发生的板坯冷却的量将过高且所述板坯的出口温度对于随后的处理(例如轧制)将过低。如果减小铸腔的整个收敛度以进行补偿，则会降低板坯的表面质量。从而，仍需要一种双带式铸机，对于大范围内的铝合金来说，所述铸机能够以基本恒定的产量运行，同时保证离开铸机的铸造板坯具有的温度在适于进一步轧制以生产希望的板材的预定温度范围之内。 

发明内容

本发明的一种示例性的实施方式涉及一种直接从熔融金属连续地铸造带形的金属板坯的双带式铸造系统，其中，所述熔融金属限制在平行或者更通常为收敛的铸腔中并在其中固化，所述铸腔通过由各自的上部和下部支撑机构支撑的冷却的、环状的、柔性的上部和下部传输铸带限定。在这种实施方式中，与铸造板坯直接接触的铸带部分能够在铸腔内机械地改变，以保证板坯出口温度处于希望的预定范围内，而且仍然能够在上游端足够高地维持铸腔特性(例如收敛性)，以保证对所有合金都获得高板坯质量。按照该示例性的实施方式，通过为铸带提供支撑机构来实现这一点，所述支撑机构容许在一个位置和一个或更多个其它位置之间调节，在所述一个位置中，铸腔是平行或者一致收敛的，并且铸带基本上沿其整个长度与板坯接触，在所述一个或更多个其它位置中，铸腔适于在中间区域处从平行或者收敛切换至不同的斜度，例如更小的收敛或者发散的角度，足以断开所述铸带和铸造板坯之间的接触。不同斜度的各个部分可包括平行或者发散路径中的铸带。通过使用这种布置，铸带的第一部分在其整个长度上保持与板坯的接触，而具有不同斜度的部分(例如更小收敛或者发散的部分)脱离与板坯的接触，从而不从板坯上吸取热量。

在一个说明性的实施方式中，由一般为冷却块的支撑块传送铸带。一个或者更多个这些支撑块安装在可倾斜的组件上，由此它们能够被调节至一个位置，所述位置迫使在所述倾斜的支撑块上传送的所述铸带部分从其中铸带与铸造板坯发生接触的平行或者收敛路径传送至其中铸带和铸造板坯之间的接触被断开的路径。