[发明专利]小坯料连铸设备

说明书

本发明涉及一种小坯料特别是小钢坯连铸设备，它具有：一个熔融金属供料容器，熔融金属由它导入一固定安装的结晶器；以及若干个按浇注方向安装在结晶器后的足辊，后者通过对连铸坯起变形作用的支承措施，将连铸坯直到它完全凝固这样地减小到它的横截面面积，以致于连铸坯在基本保持其周边长度下变形成至少有4个角的多边形横截面形状。

小钢坯设备通常是通过一在分流器中具有自由落下的浇注流的嘴子浇铸到结晶器中。这里用油作为连铸坯的润滑。

从EP0545510已知一生产轧制用坯的方法，在这：方法中液体钢浇注到一水冷的连铸结晶器，钢部分地在形成一环形凝固坯壳下，以连铸坯横截面的圆形或椭圆形凝固，其中这样在结晶器中生产的连铸坯在结晶器下通过支承装置减小到它的横截面。

从这个文件应得出，使用了传统结构的连铸结晶器，也就是一个具有自由落下的浇注流嘴子和油作为润滑剂。

从DE-OS2042897已知一种用连续铸钢设备上的浇注管浇注的装置，其中至少一个浇注管的出口在以渣覆盖的熔液面之下通入，其中浇注管为了防蚀由一耐热圈包围。

给出的例子的尺寸，特别是浸入式水口的出口的布置表明，这是涉及一钢板坯连铸设备的结晶器。

另外已知生产连铸钢小钢坯和大钢坯的连铸设备，其结晶器入口的横截面具有可使用正常的浸入式水口的尺寸。

本发明的目的在于，用简单的结构措施完成一个以到目前为止自由落下的浇注流浇注小钢坯的连铸设备，在这种设备中将减小液流在分流器和液面之间的再氧化，改善小钢坯表面和改善凝固坯壳及结晶器表面的热关系。的热关系。

为实现上述目的，按本发明提供了这样一种小坯料、特别是小钢坯连铸设备，它带有一个熔融金属供料容器，熔融金属由它导入固定安装的结晶器，并有按浇注方向安装在结晶器后的若干足辊，后者通过对连铸坯起变形作用的支承措施这样地减小到连铸坯的横截面面积，即，使连铸坯在基本保持其周边长度下变形成至少有4个角的多边形横截面形状，其中：横截面至少在结晶器的进口区有一圆形的、椭圆形或多边形轮廓，此横截面的周长小于640mm，相应于一边长a≤160mm的小钢坯的方规格；并且一个与熔融金属供料容器连接的浸入式水口伸入结晶器，浸入式水口的外边与结晶器的内表面做成是等距离的。

按本发明建议：结晶器入口横截面做成圆的、椭圆的或多边形的，且小钢坯的主要变形通过按浇注方向布置在结晶器之后的足辊才进行。这里涉及具有小于160mm、特别是在100mm以下的方坯规格的小钢坯设备。

如果在这些主要是方规格中使用例如圆结晶器，则断面和直径增大达到127％。在这当预给定横截面时有较大直径的结晶器入口中放一浸入式水口，它以其外轮廓距结晶器内壁等距离布置的方式伸入熔融金属。往处于在结晶器内壁与浸入式水口外壁之间的空间中的熔融金属环形面上加入浇注保护渣。

用浸入式水口和浇注保护渣的浇注，在小钢坯设备中除了防止液流在分流器与液面之间再氧化外，通过在凝固坯壳与结晶器内壁之间的渣膜导致相匹配的和大大减小的热传导，这种柔和的冷却导致形成具有以下优点的凝固坯壳：

-凝固坯壳承受较小的由大的温差引起的应力。

-热凝固坯壳特别好的贴紧在结晶器内壁上。

-凝固坯壳本身可以承受更好的延伸而不断裂。

-收缩并凝固坯壳负荷明显地减小。

另外结晶器表面可有低的温度，并由此结晶器可有较长的寿命。如果例如使用一直径为102mm的圆结晶器，则这个横截面具有同小钢坯方形规格为80mm方相同的周边长。

通过较大的直径102mm将可以把一浸入式水口以在整个圆周360°上离结晶器壁20mm的相同距离插入液面。这样的浸入式水口为了达到希望的寿命在具有浇注效率要求的内径的同时可有20mm的壁厚。由这大的壁厚在形成浇注面上的足够的浇注渣的同时，可达到8至10小时的浇注时间。浇注渣形成是对结晶器中形成渣膜、并由此而对降低的和相匹配的热流负责的。

在一尽可能不变、例如3米/分钟的浇注速度下，可保证浇注渣的提供。这甚至随坯厚的增大和相等的浇注速度而升高，后者是由浸入式水口和结晶器间的距离的增大决定的。

从在结晶器中的圆规格到在结晶器下面等效方规格的铸轧技术导致约21％的断面减小，且由此而同时导致在铸坯内部质量就以下方面的变化：

-减弱宏观偏析

-减小晶粒

-促成直到中心的球状凝固

-从减弱到防止中心疏松

圆规格由于在结晶器中的更精细的和均匀的进行，即使在更高的浇注速度达12米/分钟时也允许有以下结果的更可靠的浇注：