[发明专利]连续铸造设备以及相应的方法

说明书

一种连续铸造设备，包括多个压缩单元(11)，每个压缩单元(11)由配置成在铸造金属产品(P)上施加压缩作用的下辊(12)和上辊(13)限定。每个下辊(12)与对应的上辊(13)限定出用于所述金属产品(P)的通过间隙(14)。所述压缩单元(11)的所述通过间隙(14)设置成沿着铸造轴线(Z)对准，铸造轴线(Z)具有至少部分地弯曲的进程。矫直辊(15)设置在所述铸造轴线(Z)的外弧线侧，以及在至少两个所述下辊(12)之间。

技术领域

本发明涉及连续铸造设备以及相应的连续铸造方法。

特别地，本发明应用于具有弯曲轴线的连续铸造设备，并且允许提高在连续铸造期间铸造出的产品的品质，仅仅示例地，产品例如为钢锭、钢坯、板。

背景技术

为了获得高质量的铸造产品，已知的是在铸造步骤期间使其经过机械压缩处理，该机械压缩处理旨在密封液体芯以及消除内部缺陷(例如偏析和固化孔隙)的产生。

实际上，在铸造过程中，产品从液态转变为部分固态，然后再转变为全部固态，在这些步骤中，产品的外壳(其内部包含液体金属芯)逐渐变厚，直到其在所谓的“接触点(kissing point)”完全固化。

金属产品的外壳通过热交换形成，该热交换是由于产品与冷却装置的相互作用而发生的。该冷却装置包括，在初始部分中的结晶器，以及随后的由雾化喷射装置分开的引导棍，雾化喷射装置将冷却液喷射到产品上。

还已知，具有弯曲轴线的铸造设备具有第一竖直线段、第二弯曲线段和第三水平线段，产品在第一竖直线段中被容纳在具有最小厚度的外壳中，第二曲线段限定出与第一竖直线段的垂直度的偏离。

在第二弯曲线段中，金属产品的外壳相当厚并对弯曲敏感。

在曲线的最后段，这种灵敏度甚至更加明显，在这里，必须对产品进行实际地矫直，以使其线性化并且适合在水平设置的下游机器中运输。

在第二弯曲线段的末段中，即，在金属产品基本水平或在预水平的情况下，如上所述，金属产品通过相对的辊子受到压缩作用，也称为软压下(soft reduction)处理，以强制关闭液锥并获得金属产品内部的品质优势，例如在内部偏析和孔隙率方面。

执行这些作用(即，金属产品的压缩和抽出/矫直)的压缩矫直和抽出单元与产品的理论铸造轴线(即，铸件中心通过的假想轴线)精确对准。

为此，已知的是适当地设计铸造设备，使得在每个压缩、矫直/抽出单元之间限定出最佳的连接半径，其允许金属产品从竖直轴线段过渡到水平轴线段。

特别地，优化这些连接半径以限制金属产品的外壳所承受的表面应力。

这些应力可能会引起裂纹和相当明显的表面品质缺陷，因此在此阶段，产品的外壳逐渐变得越来越厚。

已知的用于矫直产品和软压下的双重功能的压缩矫直/抽出单元的一个缺点是，它们会在金属产品上施加过高的力。实际上，在金属产品的同一区域中，压缩力和矫直力例如通过成对的相对的辊子同时施加。

此外，每个压缩矫直/抽出单元与下一个压缩矫直/抽出单元以一定的倾斜度(pitch)相分离，且该倾斜度往往过大。这造成由每个矫直单元所施加的力被作为剪切力而由产品承受，因为由于距离的原因，矫直不是渐进的而是点状的(punctual)，从而影响产品的彼此相分离的各个有限区域。

这引起了产品的外壳破裂的高风险，产品的外壳在该区域很重具有相当大的厚度，并且承受产生裂纹(裂纹会损害整个产品的质量)的更大风险。