[发明专利]用局部温度的改变来改变铸辊轮廓的方法

说明书

一种用于连铸薄带的设备包括具有铸造表面的一对内部冷却的、反向可旋转的铸辊，该对铸辊横向定位，以在铸辊之间的辊隙处形成间隙，通过该间隙能够铸造金属薄带，其中每个铸辊的铸造表面具有沿相应铸辊的轴向方向延伸的辊轮廓；金属输送系统，适于将熔融金属输送到辊隙上方以形成铸池；和在铸辊外部并具有一个或多个区域的温度改变源，该一个或多个区域配置为通过局部加热或冷却铸辊来改变该对铸辊中的至少一个的铸辊轮廓。

技术领域

本发明涉及使用双辊连铸机通过连铸来铸造金属带。

背景技术

在双辊连铸机中，将熔融金属引入到被冷却的一对反向旋转的水平铸辊之间，使得金属壳在移动的铸辊表面上凝固，并在它们之间的辊隙处聚集在一起，从而产生从铸辊之间的辊隙向下输送的凝固的带产品。本文使用的术语“辊隙”指的是铸辊最靠近的一般区域。可以将熔融金属从钢包倒入较小的容器或一系列较小的容器中，熔融金属从中流过金属输送喷嘴和位于辊隙上方的喷嘴，从而形成在辊隙紧上方的支撑在铸辊的铸造表面上并沿着辊隙的长度延伸的熔融金属的铸池。该铸池通常被限制在与铸辊的端表面滑动接合而保持的侧板或侧封板之间，以限制铸池的两端防止流出。

双辊连铸机能够通过位于转塔上的一系列钢包从钢水连续生产铸带。熔融金属从每个钢包倒入中间包，然后倒入可移动中间包，然后流经金属输送喷嘴进入铸池。中间包能够将空的钢包更换为转塔上的完整钢包，而不会中断铸带的生产。

在用双辊连铸机铸造薄带时，铸辊通常由铜或铜合金制成，并且通常涂有铬或镍。铸辊在纵向冷却通道中用冷却水进行内部冷却，从而可以在铸造过程中快速凝固带。为此，热通量可能超过10MW/m²。铸辊由于暴露于熔融金属或凝固的带以及铸辊的冷却而经历大量的热变形。每个铸造辊的铸造表面的轮廓在铸造活动期间变化。每个铸造表面的轮廓又决定铸态带的厚度轮廓，即沿铸辊的轴向延伸的横截面厚度的相对侧的形状，并最终决定横截面厚度形状。例如，具有凸形铸造表面(即，正辊轮廓)的铸辊产生的铸带的横截面厚度具有凹形厚度轮廓(即，负厚度轮廓)。相反，具有凹形铸造表面(即，负辊轮廓)的铸辊产生的铸带的横截面厚度具有凸形厚度轮廓(即，正厚度轮廓)。这样，在典型的铸造条件下，铸造辊的每个铸造表面的辊轮廓用于产生薄金属带的期望的带横截面厚度轮廓。应当指出，胎冠轮廓是辊轮廓的一部分，其沿着铸辊长度更位于中央。

在薄带连铸中，通常在冷态下以基于连铸过程中相应的铸辊的投影铸辊轮廓的初始辊轮廓加工铸辊。但是，难以预测在寒冷条件和铸造条件之间的铸辊的铸造表面形状的差异。此外，在铸造活动过程中，每个铸辊的辊轮廓可以显着变化。由于供给至连铸机的铸池的熔融金属的温度变化，铸辊的铸造速度的变化，以及其他铸造条件，例如，熔融钢成分略有变化，铸辊的铸造表面的辊轮廓可在铸造期间改变。

由于辊隙处的铸造表面限定铸态带的厚度，因此得出结论，铸钢带的厚度轮廓主要取决于辊隙处加热的铸辊的辊轮廓。铸辊在任何给定位置的膨胀主要取决于辊的局部温度，并因此取决于钢与辊之间的热传递。由于辊在整个宽度上是一个连续的零件，因此辊的整体温度(以及总的热通量)将影响铸辊的整体轮廓。因此，为了获得具有光滑抛物线辊轮廓的最佳轮廓，基于预期的热通量和其他工艺参数选择冷铸辊轮廓，使得辊隙处的铸辊的加热形状产生所需的薄金属带厚度轮廓。但是，由于使用任意给定的一对铸辊(即辊组)生产的多种钢种和带厚度，因此没有一个单一的冷轮廓可以在所有条件下提供目标的热形状。此外，由于辊表面的变化，熔融金属温度的变化，大气条件的变化等，不可避免地存在热通量的局部变化。这些局部的热通量变化是不断变化的，无法预测，因此无法在创建冷辊轮廓时考虑在内。结果，经历辊轮廓的变化和偏差并不少见，导致沿着辊轮廓布置的不想要的脊和谷。