[发明专利]带式连续铸造机

说明书

本发明涉及一种由熔融金属直接浇铸成板或条状钢带的带式连续铸板机（一种所谓的带式铸板机）。

更确切地说，本发明所述的是一种改进的冷却装置，该冷却装置安装在移动带的后面，用以支承铸造板条的长向侧面。本发明特别提出了一种钢的连续铸造工艺，这种工艺能够使铸造板条冷却，但却不会引起移动带的热变形或发生熔融金属的泄漏，即便是在生产宽度不同的钢带（板条）时。

日本公开专利NO.59-92154揭示了一种会聚型带式铸板机，它使用一对布置在一部分运转通路上的相对两侧的循环移动带，如图2所示。按照该已知的带式铸板机，冷却器（通常所说的“冷却衬套”）按装在带的后面，其上有许多朝向移动（金属）带的进水口和出水口。移动带由在冷却衬套和移动带之间的冷却水形成的流动水膜来冷却。

图2（a）所示的带式连续铸板机中，浇铸腔由对置的金属带1、2和模子短侧板3、4来限定。金属带1、2借助于多个导辊32a、32b、32c、32d、32e、32f进行循环，并形成长向侧面，而在两条金属带之间相隔一特定的距离，形成一个间隔，以容纳熔融的钢水或凝固的壳体。模子短侧板3、4与金属带1、2靠近边缘的部分紧密接触。因为浇嘴6的直径不小于100毫米左右，而铸板的厚度却不大于50毫米。因此两块模子短侧板3、4都特别设计成大体上呈上宽下窄的倒三角形，而且下部具有不变的宽度。模子短 侧板分别具有耐热衬层3a、4a。

另外，如图2（b）所示，冷却衬套7、8各自安装在金属带1、2的后面作冷却器用，并各自具有进水口11和出水口12。例如，如图2（c）所示，进水口11在冷却衬套的宽度方向上排成一排，出水口12则排成另一排。在冷却衬套的垂直方向，即浇铸方向上，以同样的方式交替排着几排进水口和出水口。如图2（d）所示，当从进水口11流出来的冷却水流入出水口12时，就在金属带1和冷却衬套8之间形成一层流动水膜F，并借此冷却和支承金属带。

除了上述工艺之外，本发明人还借助于可移动的支承侧板扩大了这种带式铸板机的应用，这种可移动的侧板只支承较短的熔化金属或铸造板条的侧面，从而可变化铸造宽度，实现不同宽度的铸造。然而，这样就产生了浇铸不同宽度的铸造板条所特有的下列问题。而这些问题已由本发明解决了。

1.飞边的防止

如图3（a）所示，作用于冷却衬套上的移动带上的外力，可以按照施加在移动带上的张力、热应力和钢水静压力等的不同，相应地分为与铸造板条或钢水相接触的区域（1）（A区），和在移动带上与A区相邻的两个相对的边缘区域（2）（B区），並且，这两个区域的差异很大。因此，在上述两个区域中的流动水膜厚度是不均匀的。特别是当移动带的相对两侧区域上的流动水膜厚度变小的时候，移动带与模子短侧板之间的间隙会张得很大，从而钢水可能进入该间隙，产生飞边。

假设区域A和B之间的温度差为△T（℃），在浇铸中移动带1由于热应力产生的A区与B区的张力分别为σ_c、σ_t，则σ_c、σ_t

可分别由下式求得：

σ_c＝σ_o- (B-b)/(B) △σ ……（1）

σ_t＝σ_o+ (b)/(B) △σ ……（2）

其中△σ为热应力产生的应力，可由下式（3）表示：

△σ＝α△TE    ……（3）

σ_o、B、b、α、E分别是移动带的初始张力（公斤/毫米²）、带的宽度（毫米）、铸造板条的宽度（毫米）、带的线膨胀系数和带的杨氏模量。

根据本发明者的研究，已经发现，在相应的A区和B区，冷却衬套7、8的流动水膜具有不同的功能。

（Ⅰ）A区的流动水膜具有通过移动带冷却和支承铸造板条的作用。

（Ⅱ）B区的流动水膜则具有缩小侧板（模子短侧板）与移动带之间的间隙的作用，从而防止熔融金属在有侧板的区域内发生泄漏。

另外，本发明人经过研究发现，当冷却衬套上部做成弯曲形而下部做成平直的形状时，冷却衬套7在浇铸方向上可分成下述三个区域，如图2（a）所示。

区域1：在该区冷却衬套的外表面具有曲率半径R，並且在移动带的边缘部分有侧板

区域2：冷却衬套的外表面平直，而且在移动带的边缘部分有侧 板。

区域3：冷却衬套的外表面平直，移动带的边缘部分无侧板。