[发明专利]金属带的连铸方法及装置

说明书

本发明涉及金属带的连铸，尤其是黑色金属带的连铸的方法及装置。

众所周知，可用双辊连铸机通过连铸法铸制金属带。熔融金属注入到一对相向旋转且被冷却的水平铸辊之间，因此金属坯料在运动辊的表面上凝固，并带入两辊之间的辊缝中，自两辊之间的辊缝向下产出凝固带材。这里的术语“辊缝”是指两铸辊最靠近的整个区域。熔融金属可从浇注包注入到较小的中间包中，再通过位于辊缝以上的金属浇注口流出，从而导入两辊之间的辊缝中，因此，刚好在辊缝之上形成了一支撑在铸辊铸制表面上的熔融金属浇注熔池。该浇注熔池可限制在两个侧板或侧堰之间，侧板或侧堰与铸辊的端部滑动连接。

尽管双辊连铸法已成功地用于连铸某些冷却时能快速凝固的有色金属，但用于连铸黑色金属时有一些问题，特别是如何使金属在铸辊表面上实现足够快速和均匀的冷却。

我们的国际专利申请PCT/AU93/00593描述了一种改进方式，即通过采取某些措施以保证铸辊表面具有一定的光洁度，同时使浇注熔池的熔融金属和铸辊铸制表面之间产生相对振动运动，从而显著改善铸辊铸制表面金属的冷却。尤其是该申请公开了通过施加所选择的频率和振幅的振动运动可使金属凝固过程获得全新的效果，大大改善正在凝固的熔融金属的传热。这种改进的特点是在某一特定注速时连铸的金属厚度显著增加，或者在连铸某一特定带材厚度时注速可显著增加。这种传热的改进带来连铸金属表面组织结构的大大改善。

现在已可以确定通过对浇注熔池的熔融金属施加声波，就可以在浇注熔池的熔融金属和铸辊铸制表面之间引入有效的相对振动。通过采用很低功率音频范围的声波就能取得提高热传导和改善凝固体组织结构的有益效果。

在以下描述中有必要提及铸辊铸制表面光洁度的定量度量方法。在试验过程中使用的并且有助于限定本发明的范围的一个专门度量方法是标准度量方法，即粗糙度算术平均值，通常用符号Ra表示。

该值规定为在测定长度1m范围内，各粗糙形外缘距其中心线的距离绝对值的算术平均值。粗糙形外缘中心线是用来度量粗糙度的直线，它平行于粗糙形外缘的长度方向，介于待测粗糙度表面的宽度范围内，在其与其两侧的粗糙形断面轮廓线所包围的面积是相等的。粗糙度的算术平均值可表示为 R a = 1 l m ∫ x = 0 x = l m | y | dx ]]>

本发明提供了一种连铸金属带的方法，即熔融金属浇注熔池构造成与运动的铸制表面相接触，从而金属从熔池凝固到运动的铸制表面上，其中将声波作用于熔融金属的浇注熔池中以便在浇注熔池的熔融金属和铸制表面之间产生相对振动。

尤其是本发明提供了一种连续铸制金属带的方法，即熔融金属通过位于辊缝之上的金属浇注水口注入到两个铸辊之间的辊缝中，从而恰好在辊缝之上形成一个支撑在铸辊铸制表面上的熔融金属浇注熔池，铸辊旋转时使凝固的金属带自辊缝向下运动，其中声波作用于熔融金属的浇注熔池中，以使浇注熔池的熔融金属和铸辊铸制表面之间产生相对振动。

本发明进一步提供了连铸金属带的装置，它包括在其之间形成辊缝的一对铸辊；将熔融金属浇注到铸辊之间的辊缝中的金属浇注口，当熔融金属注入辊缝时就在辊缝以上形成支撑在铸辊表面上的熔融金属浇注熔池；使两个铸辊沿相反方向旋转的铸辊驱动装置，以从辊缝向下产出金属带；以及将声波作用于熔融金属浇注熔池的声波作用装置，这样即可使浇注熔池的熔融金属和铸辊铸制表面之间产生相对振动。

声波最好作用于熔融金属浇注熔池的自由上表面。

声波也可从声波发生器通过声波连接波道传送到浇注熔池的自由表面。

声波发生器可以是扬声器，从扬声器到浇注熔池自由表面的连接波道可由空心管子或管线提供。管子或管线可做成喇叭形伸向熔池表面。