[发明专利]在连续铸造期间承受板坯的方法

说明书

本发明提供了一种用于在连续铸造期间承受板坯的方法，该方法提供了沿着铸造轴线(C)铸造板坯(S)，所述板坯(S)具有预限定的宽度(W1)，其中，该方法提供了用多个辊(11、12)承受板坯(S)，所述辊(11、12)成对地面向彼此设置，并且所述辊(11、12)限定沿着铸造轴线(C)的用于所铸造的板坯(S)的通道，其中，所述多个辊(11、12)包括电磁辊(12)，电磁辊(12)设置有对板坯(S)中含有的液体进行搅拌的电磁搅拌器(13)。

技术领域

本发明涉及用于在连续铸造期间承受板坯(containing a slab)的方法。

背景技术

自20世纪60年代以来，电磁辊一直广泛用于炼钢行业。实际上，电磁辊被用于保持搅拌钢水以增加板坯的内部完好性。

目前，人们生产越来越厚的板坯，从而导致更长的冶金长度。这使得在弯月面下使用电磁辊的潜在位置更低。

同时，由于对更高的生产率和更多类型的应用的需要，板坯变得越来越宽。前述两种板坯生产趋势对电磁辊本身提出了极大的挑战。事实上，电磁辊在铁水静压力的作用下不能承受太大的机械挠曲。

通常，炼钢厂家仅接受非常小的机械挠曲以保证板坯的无缺陷生产。板坯的高挠曲不仅导致表面裂纹和内部裂纹，而且还可能因膨胀效应而影响钢水池的稳定性。

这种膨胀行为干扰钢弯月面并导致粉末截留，从而显著地影响钢种的质量。这种效应即使在辊远离弯月面的情况下也会出现。

因此，在这种铸造机中，必须要使电磁辊的设计保证板坯的机械挠曲最小，在任何情况下都不能大于机器制造商设定的极限值。

梁的理论告诉我们，挠曲是由载荷条件以及电磁辊的机械尺寸和性能决定的；载荷条件指的是载荷的类型和载荷在梁上分布的位置。

问题在于如何机械地设计能够以最小可能的挠曲承受尽可能大的铁水静压力的电磁辊，同时牢记辊的直径保持与相邻的辊的直径相当。除了这些考虑因素之外，电磁性能必须保持较高以为板坯带来冶金上的益处。

通常，载荷对称分布在板坯上。在铸造机中靠下的某位置中，针对某种厚度和宽度的板坯，就常规的一件式辊而言，铁水静压力可能高得使得辊的挠曲太大而不能满足机器制造商的需要。

实际上，为了限制辊的挠曲，已知并已经使用了三种可能的解决方案，但每种解决方案都具有特定的缺点。

第一种已知的解决方案是增大电磁辊的直径以增大辊横截面的抵抗面积。这在理论上是可行的，但在实践中通常不可行，这是因为电磁辊的直径应当与相邻的辊以及这一段的夹辊保持相协调。因此，这可能会对板坯的膨胀行为和开裂率产生影响。

第二种已知的解决方案基于辊的长度，因为辊的长度在挠曲中起主要作用。对于宽度大于2500mm的板坯，可以将电磁辊分成两个具有一半长度的辊从而控制住机械挠曲，同时保证钢水上的较高水平的电磁力。

这种基于分式电磁辊的解决方案在专利US2015/0290703中被进行了描述，并且这种解决方案已经在工业生产中使用了若干年。然而，如果辊的长度变得太短，即板坯短于2500mm，由于电磁辊的一半的长度，电磁力不足以有效地搅拌钢水并提高板坯的内部完好性。

发生这种情况是因为电磁力与电磁辊的极距成比例，而电磁辊的极距与电磁辊的长度有关。因此电磁辊的长度越短，电磁力越弱。

第三种已知的解决方案是被称为支撑辊的实施方式。代替将辊筒转换成两个筒，而在电磁辊的中间安装一个支承辊来支承电磁辊。这个想法很有吸引力，但这种简单的解决方案在工业生产的实践表现出较大的缺点。

在工业生产条件下，由于不同尺寸的颗粒或物体——例如轧屑——被引入到电磁辊与支撑辊之间，因而根本无法确保紧密且良好的接触。因此，电磁辊和支撑辊两者都具有加速磨损的迹象或者在许多情况下都被损坏。