[发明专利]具有惰性保护罩的双辊连续铸造装置

说明书

本发明涉及一种双辊连续铸造装置，它包括一个护罩，用于惰性保护限定于所述辊子之间的铸造空间。

双辊连续设备，特别是用于直接生产薄钢带的双辊连铸设备已经公知，其包括两个具有平行轴线的对转的辊子和一个限定于该两辊子之间的铸造空间，金属液被浇入铸造空间并与辊子的冷却壁接触而凝固，以及在辊子转动的同时将其呈带状拉出。

一个公知的问题是保持于铸造空间中的金属趋于在表面冷却并因此而产生有碍设备正确运行的寄生凝固。为消除这种问题，已有人提出在铸造空间之上放置一个绝热罩。

此外，为防止金属液氧化和开始凝固，也已有人提出使用一个保护罩，向其中喷入惰性气体，以防止大气与液态金属和正在凝固的金属表皮接触。为防止过多的消耗惰性气体，保护罩要放置得尽可能靠近辊子的表面，但不与之接触，以及尽可能靠近侧壁的上部。由于辊子是转动的以及可能会产生膨胀变形，从而不可能用静密封件在所述和辊子之间确保良好的密封。此外，这种密封件有损坏辊子表面的危险。从而已经有人建议通过向辊子被罩盖住的区域中吹入惰性气体来保证密封，以防止空气进入罩内和防止惰性气体泄漏到铸模被保护体积的外侧。

对此，文献EP-A-0409645描述了一种设备，其中对着盖住铸造空间的保护罩的纵向侧壁设有若干喷入惰性气体的通道，这些通道具有对着辊子表面的缝隙，以向该表面吹惰性气体，目的是去除辊子旋转时所携带的空气膜，特别是去除藏在形成辊子表面凹凸不平部位的坑穴中的空气，从而防止空气进入铸造空间并由此而在其中保持一种非氧化环境。

为使惰性气体分布在辊子的整个宽度上，将所述各通道分开设置。上述文献还描述了一种替换的实施例，其中，一个外盖固定在护罩侧壁的下边缘上并相邻辊子的表面定位，并且该外盖在其外边缘包括一个惰性气体的注入通道，这样，由于所述盖的内部充满惰性气体，就可以更有效地防止空气进入铸造空间。

然而，这些装置并不完全令人满意，因为，尽管它们在直觉上似乎能够防止空气进入铸造空间，但其不能使供入铸造空间的气体得到有效的控制，这是因为通过通道中的缝隙而吹入的惰性气体可能会分布于这些缝隙的上游和下游。由于排向上游的气体量、即排向外侧的气体量主要是根据所述通道与相应辊子表面间的空隙、辊子的线速度或由辊子旋转而带入的空气量而变化的，所以排向下游、即排向铸造空间的剩余气体的流量也是变化的。这种变化对制造工艺及铸造产品均是有害的，因为过量的气体会(因其在铸造金属上有冷却作用)导致形成寄生凝固物，或者会导致金属充满气体，或者导致辊子轮廓的变化。

本发明的目的主要是解决上述问题，特别是提供一种护罩装置，以便能够保证可靠地惰性保护铸造空间、有效地控制由辊子的表面凹凸带入的气体的性质和数量，因为截留于辊子和已凝固金属表皮之间不规则坑穴中的气体影响所述金属与辊壁间的热通量，并因此而影响凝固条件和辊壁的形状。

根据本发明的双辊连铸装置，它包括两个具有平行轴线的对旋的辊子、一个限定在两辊子之间的铸造空间和一个放置于上述铸造空间之上并具有两个纵壁的保护罩，纵壁分别沿各辊子的表面伸展并设有进气管路，进气管路具有朝上述辊子表面暴露的开孔，其特征在于，每个纵壁均包括压降密封机构，它在位于该纵壁和对应辊子的表面之间以及两管路之间的区域中产生一个压降，以将由位于辊子旋转方向上游的管路供给的气流引向保护罩的外侧，而将由位于旋转方向下游的管路供给的气流引向铸造空间，所述的压降密封机构由纵壁在所述管路之间伸到紧靠辊子表面附近的凸起构成。

这样，就可以有效地控制惰性(保护)和铸造金属与辊子间的热交换条件，这是因为，根据本发明实际上可以将引入保护罩和辊子之间的气体的两种功能分解，即：

一方面，铸造空间相对周围大气的密封是由位于更上游的管路供给的气体来提供的。

另一方面，从热的(从金属到辊子的热通量)和化学的(气体的性质对铸造金属的影响，特别是氧化)观点来看，铸造金属和辊子之间界面的惰化和控制由位于更下游的管路供给的气体来提供。

根据本发明的特殊布置，所述的压降密封机构可以包括平行于所述管路的纵槽；这些槽紧靠辊子的表面附近，与辊子的表面一起构成一系列加大管路间压降的阻流片。

为了在辊子的整个宽度上改善管路所供气的分布，将管路钻在所述的纵壁中，并且所述的开孔最好由一个沿着管路长度的连续缝隙或者几个相邻的缝隙构成，此外，所述的管路至少在上述开孔对着辊子表面的区域含有一种多孔材料。