[发明专利]利用快速凝固技术生产带材的设备和方法以及金属带材

说明书

提供一种利用快速凝固技术生产带材的设备和方法以及金属带材。将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中，熔体在铸轮的外表面上凝固并且形成带材。将喷射物向铸轮的移动的外表面引导并且以喷射物加工铸轮的外表面。喷射物具有固体颗粒。

技术领域

本发明涉及一种利用快速凝固技术生产带材的设备，一种利用快速凝固技术生产带材的方法以及一种金属带材。

背景技术

从经济角度来看，希望能够以大的连续带材长度生产薄的、快速凝固的金属带材，而该带材不会在生产过程中撕裂并且在铸造过程时间段上带材的质量不会出现负面变化。然而，由于在带材生产期间铸轮的热机械载荷，铸轮的铸造轨道表面在其上生产的带材的几公里内连续变质，这导致带材质量不均匀，粗糙度升高并且从而降低了带材的层压系数。

因此，为了生产尽可能长且质量保持恒定的连续带材件，已知在带材生产的同时对铸造轨道的表面进行处理，以尽可能长地保持表面的质量。这可以通过材料去除工艺来实现，例如通过铸轮的抛光，如在EP3089175B1中所公开的，或者通过铸轮的研磨或通过刷，如在US6749700B2中所公开的。US9700937B1公开了一种替代的再成型方法，其中铸轮轨道被连续滚压处理以使其平整。但是仍需要进一步的改进。

发明内容

因此，目的在于，在较大的长度中可靠地生产一种具有良好材料质量的金属带材。

根据本发明，提供一种利用快速凝固技术生产带材的方法，在所述方法中将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中所述熔体在所述外表面上凝固并且形成带材。将一股喷射物向铸轮的移动的外表面引导并且以所述喷射物加工铸轮的外表面。所述喷射物具有固体颗粒。

所述颗粒可以由各种材料构成。例如，颗粒可以是金属的、陶瓷的、无机的或有机的。在一些实施例中，颗粒具有10μm至10mm、优选10μm至500μm的颗粒尺寸。所述颗粒可以是丸状的、细长的或有棱角的。

在一些实施例中，以载体气体(或载气)使颗粒向外表面加速。载体气体的压力可以是可调的，以便对由固体颗粒形成的喷射物的效率进行调整。

因此，将喷砂技术与快速凝固的铸造方法结合起来使用，以便对铸轮的外表面、特别是铸造轨道进行加工和准备，使得能够以较大长度生产出质量更高、较均匀的金属带材，其中所述熔体被浇注到所述铸造轨道上。通过载体物质(例如压缩空气、气体和/或流体)或通过机械部件(例如离心机叶轮)，可将不同磨料以较高动能运送到铸轮的外表面，以便改变所述外表面的状态或特性。

利用对喷射物参数的选择，可以实现对铸轮外表面进行非常密集且同时非常温和的加工，使得完全不会产生磨损现象。此时，由于在对磨料选择适当的情况下基本上仅发生再成型过程，因此不会产生或仅产生可以忽略的材料去除。通过对整个受应力的外表面进行连续再成型，可以在铸造轨道区域内在较长一段时间内实现铸轮外表面的均匀、各向同性的拓扑结构、稳定的润湿以及较高的产品质量。

在一个实施例中，在将熔体浇注到转动的铸轮的外表面的过程中，喷射物碰撞铸轮的外表面。因此，可以直排式地执行利用固体颗粒喷射物的加工程序。

在一些实施例中，通过所述喷射物对铸轮外表面进行再成型(或重新整形)或预处理，其中不会出现或仅出现可以忽略的材料去除及质量损失。

在这一方面，以小于10μm/min、优选小于5μm/min、再优选小于1μm/min的铸轮材料去除速率对再成型方法进行限定。例如可以使用球状颗粒，以便将去除速率保持在该限度之下，由此对外表面进行再成型和预处理。再成型工艺具有避免了外表面磨损的优点，使得可以在较长一段时间内实现较高的带材质量。因此，在更长的一段时间内不会明显降低铸轮的直径，使得可以避免对浇铸喷嘴和外表面之间的距离进行调整，并且带材的厚度保持均匀。