[发明专利]连续铸造的方法和设备

说明书

本发明涉及连续铸造的方法和设备，用于例如在连续铸造钢制的金属板时构造不带诸如垂直裂缝的表面缺陷的金属板。

图1是一个剖面图，表示用于连续铸造金属板的常规设备。在图1中，从浸入喷管2中向模具3灌注金属熔液1。从被冷却的模具3的壁面向其内部，金属熔液逐渐冷却。被冷却的金属做成凝结件4并且作为金属板从模具3中拉出。

图2是一个平面图，表示从图1的A-A平面向下看到的该设备。在图2中，浸入喷管2位于模具水平面的中心部分。金属熔液1从喷管出口灌注到模具里并且如图1的箭头所示在模具中环流。如图1和图2中的实线箭头所表示，在液面(金属熔液的顶部表面)上金属熔液从模具3的短侧面11向浸入喷管3逆向流动。

在上面的用于连续铸造金属板的设备中，如果在模具壁表面实质上相同的高度上金属熔液的温度造成是不同的，有可能在凝结件4上出现垂直裂缝。为了防止这样的垂直裂缝，日本专利JP-A

1-228645公开在液面5上使金属熔液环流并且使用一种电磁搅动方法用作为使金属熔液环流的手段。

图3表示该文献所公开的常规电磁搅动设备。该搅动设备包括一对分别沿模具的长侧面10a和10b设置的电磁搅动线圈6a和6b。通过搅动线圈6a和6b的作用激励该设备以把均匀的电磁搅动推力施加到模具3中所含的金属熔液上，从而金属熔液沿模具壁面环流。即，电磁搅动线圈6a包括多个沿模具的长侧面10a排列的磁心12a和一个线圈14a，该线圈14a是沿在其中构成的槽13a绕制的。另一个搅动线圈6b具有相同的结构。通过接线盒7a线圈14a和三相电流电源8连接。类似地，通过接线盒7b线圈14b和三相电流电源8连接。图3中示意一种代表性的接线布局。在这样的接线布局中，如图2的箭头指示那样在液面上对金属熔液施加了移动场类型的电磁搅拌推力。

在图3所示的常规电磁搅动设备中，在假设三相电流电源8具有2Hz的频率和400A的电流下，液面上推力的分布表示在图4中。通过一个通用软件对图4所示的分布进行分析以分析电磁场的数字值。在该图中，箭头的方向指示各个单元的推力的方向而箭头的长度指示推力的大小。如可从图4中了解的那样，沿模具的长侧面10的推力分量在长侧面的各个位置上实际上保持为不变。

如上面所提及的，用于铸造金属板的常规连续铸造设备中所设置的模具内电磁搅动设备运行，向沿模具的长侧面的金属熔液施加均匀的电磁搅动力。从而，当金属熔液从模具的短侧面“流向浸入喷管2时在液面上金属熔液的环绕流动变得较强，而当金属熔液从浸入喷管2流向模具的短侧面11时环流流动变得较弱。

另一方面，在液面上漂浮着非金属杂质或粉末。如果金属熔液的环行流动不是均匀的并且尤其是停滞的，非金属的杂质或粉末汇集在停滞部分附近或者粉末被带入到停滞部分之内。当金属熔液改变成固体金属时，非金属杂质或粉末造成例如一氧化碳的气泡。如果粉末留存在金属里，很有可能发生燃烧。这种燃烧可能造成破裂。从而，常规的模具内电磁搅动设备用于把模具壁一个高度上的金属熔液的温度保持为均匀的，但是不能提供防止凝结件4的垂直裂缝的足够能力。

本发明的一个目的是提供一种用于连续铸造金属板的连续铸造方法和设备，其运行为使得模具内液面上的金属熔液均匀地环流；把模具壁上一个高度上的金属熔液的温度保持为均匀；并且把金属熔液的环行流动保持为均匀，以防止非金属杂质的汇集或者粉末的夹杂从而产生不具有例如垂直裂缝的表面缺陷的铸造件。

为了实现该目的，根据本发明的第一方面的用于铸造板的连续铸造方法包括下述步骤：从设置在模具的水平平面的中心处的浸入喷管向模具里灌注金属熔液，经过至少两个电磁搅动线圈部件的作用沿模具的两个长侧面产生两种类型的彼此相反的电磁力。在后一步骤中，从浸入喷管到模具短侧面方向的电磁力分量做成不同于从模具短侧面到浸入喷管方向的电磁搅动力分量。此外，该连续铸造方法进一步还包括当冷却模具部分时拖出凝结金属的步骤。