[发明专利]连铸机及其金属浇注方法

说明书

本发明涉及金属带的浇铸，尤其(但不唯一)涉及黑色金属带的浇铸。

众所周知，目前采用双辊连铸机进行金属带连铸生产。熔融金属引入一对反向旋转的水平铸辊之间，该铸辊被冷却，使在其旋转辊面上凝固金属壳层，并在辊缝处会合，以形成一个凝固带产品，该产品从辊缝向下输送。“辊缝”一词在此处是指两辊之间相互最近的大致的区域。熔融金属可以从一个浇包或中间包倒入一个小容器，再通过一个位于上述缝隙之上的金属浇注水口从小容器引至辊缝，从而在紧靠辊缝之上的铸辊表面上形成一个金属浇注熔池。该浇注熔池可以限定于两个与辊端面滑动啮合的侧板或坝之间。

双辊连铸已成功地用于有色金属，因为有色金属冷却时凝固快。但是用于黑色金属时却存在一些问题，这是因为黑色金属的凝固温度很高，由于冷却辊面上的不均匀凝固有产生缺陷的倾向。人们已经投入很大潜力来设计金属浇注水口，以便在浇注熔池内产生一个平滑均匀的金属流。

以前人们已经提出，通过一个金属浇注水口把熔融金属引入浇注熔池，该浇注水口向下伸入并形成长形槽，其纵向侧壁上具有开口。在实际应用中，熔融金属流入该槽，再通过纵向两相对侧壁上的开口向铸辊上射出一些小射流从而流向金属熔池。澳大利亚专利申请60773/96披露了一例该类金属浇注水口。申请者发现其金属浇注水口能够非常有效地控制流入金属熔池的熔融金属流。

在一个工业性的连铸工艺中，把熔融金属放在浇包中输送至一个浇注工位，然后直接供给一个双辊连铸机或者通过一个中间包间接供给双辊连铸机。实际上，由于物理方面的限制，可能在浇包或中间包出液嘴和双辊连铸机金属浇注水口之间存在1米左右的缝隙，结果，熔融金属在高压下从浇包或浇包/中间包组合装置流入金属浇注水口，除非使用一个中间流体分布器，例如本申请人的专利申请59352/94中所描述的那种。这种装置虽然是成功的，但增加了成本，尤其是每次使用后需要整修。

除了在优选实施例的描述中，“中间包(tundish)”一词被理解为任何容纳并向双辊连铸机供给金属熔液的容器，包括但不限于“浇包(ladle)”和“中间包(tundish)”所指的容器。在优选实施例的描述中，“中间包(tundish)”仍按其通常上下文意思使用。

在金属浇注水口尺寸较小的情况下，高压下熔融金属的进入可能会引起从金属浇注水口出来的熔融金属的喷溅，从而损坏金属浇注水口，尤其是熔融金属直接接触到的金属浇注水口的部位。

日本钢公司(Nippon Steel Corporation)的日本专利公开文件1-5650披露了一种用于向一个双辊连铸机金属浇注水口提供熔融金属的潜入式引入水口。该金属浇注水口具有一些出液孔，以相互对向的细流向铸辊的熔池提供熔融金属。上述浸入式引入水口为传统结构，并且其定位使得出液孔以平行于铸辊纵轴向的液流的方式把熔融金属引向金属浇注水口。

本申请者按该日本专利公开文件1-5650所述的定位方法用水进行了模拟试验，即定位出液孔，让水流平行于铸辊。在试验中，浸入式引入水口定位在澳大利亚申请60773/96所述的金属浇注水口内。申请者未能满意地在浇注水口内取得向金属浇注水口纵向侧壁上的开孔供水的水流模型。此外，申请者还发现浸入式引入水口和金属浇注水口的上述布置产生了不希望的较强的喷溅。

本发明的目的是消除上述缺点。

本发明提供了一种用于熔融金属浇铸的双辊连铸机，该双辊连铸机包括：

(a)一对平行的铸辊，其间形成一个缝隙；

(b)一个布置在辊缝之上并沿其延伸的长形金属浇注水口，用于向铸辊之间的金属熔池提供熔融金属，该金属浇注水口具有一个底壁、平行于辊轴延伸的纵向侧壁、端壁、和位于侧壁的熔融金属的出液口；

(c)一个用于向上述金属浇注水口提供熔融金属的引入水口，该引入水口具有一个用于接受熔融金属的进口端和一个用于向金属浇注水口提供金属的出口端，该出口端延伸至金属浇注水口内并且具有一个底部、在金属浇注水口侧壁之内并与之具有一个距离的长形侧壁、和端壁、以及位于其侧壁上的熔融金属出口；和

(d)一个用于向引入水口进口端提供熔融金属的中间包。

本发明还提供了一种浇铸金属带的方法，包括：通过一个上述类型的伸入一个长形金属浇注水口内的引入水口把熔融金属引入一对平行的激冷铸辊之间，该引入水口位于辊缝之上，并沿其分布，以在辊缝之上形成一个浇注熔池；旋转上述辊子，以连铸一个从辊缝向下的凝固带。

引入水口上的熔融金属出口可以是任意合适的形式，例如孔或缝。