[发明专利]用于连续铸造机上的模具组件

说明书

本发明的技术领域

本发明广泛涉及金属加工和铸造领域。特别涉及一种改进的用于连续铸造系统的模具，该模具具有较长的使用寿命，改进了冷却的均匀性，比普通的连续铸造模具制造出更好的产品。

现有技术的描述

常规的连续铸造模具包括一定数量的通常由铜制成的衬板，和围绕该衬板的外壁。这些衬板定义了在铸造过程中与熔融的金属接触的模具部分。在其外壁和衬板之间提供的平行和垂直延伸的冷却水循环槽缝或通道，将热量从衬板上带走。在加工期间，水从水源通过与衬板的所有槽缝相通的入口高压引入到这些槽缝中，该槽缝通常在模具的底部。这样达到的冷却效果会在熔融的金属通过模具时使其外表面固化。在离开模具之后，该半固态铸件通过向该铸件喷射的附加冷却液(通常为水)而使固化作用完成。这一金属的加工方法是非常有效的，同时在美国及世界各地广泛使用。

在众多的连续铸造机中，熔融的金属通过浸没在模具中的耐熔喷嘴从浇口盘被导入到模具中。由于经常通过喷嘴部分导入熔融金属、模具的形状、以及模具热表面的冷却效果，在模具中形成的热的金属或熔融金属循环、以及借助良好的对流热传导介质导致在整个热表面(hotface)上的冷却率不均匀，这可能导致热表面的不均匀的退化，从而导致模具过早地报废，其同样可能对铸造产品的质量产生影响。这样的实例可以在漏斗型的模具操作中找到。漏斗型模具用于铸造薄板产品，包括在模具的导入端的个相对宽的中心区域、相对较窄的末端区域，以及界于中心区域与末端区域之间的传输区域。所说的耐熔喷嘴插入在中心区域中，并且在实践中已经发现，模具过早地磨损和报废趋向于发生在传输区域。磨损的原因之一被认为是存在于浸没式喷嘴出口处的流入的熔融金属的冲刷，导致毗邻的固态金属的内表面受到重新加热，阻止了通过这一区域从其表面传开所发生的附加冷却，同时在一些极端的例子中，导致表面的重新加热和熔化的发生，这将导致在出口部分周围的区域表面变薄，其依次升高了产品的表面温度和模具衬里的表面温度。据发明人所知，现在还没有就这一问题提出过可操作的解决方案。

很明显，存在一种对改进的连续铸造模具及其连续铸造方法的需求，对在连续铸造模具中，热金属循环方式的有害影响进行补偿。

本发明的概述

据此，本发明的一个发明目的是提供一种改进的连续铸造模具及其连续铸造方法，对在连续铸造模具中，热金属循环方式的有害影响进行补偿。

为了达到本发明上述的及其他的发明目的，改进的用于连续铸造机的模具组件包括带有定义了铸造空间的内表面的模具衬里组件，熔融的金属在该铸造空间中冷却并成型，所述模具衬里包括相对较宽的中心区域、相对较窄的末端区域、以及界于所述中心与末端区域之间的传输区域；浸入式喷嘴端接在该铸造空间中，用于将熔融的金属导入该铸造空间；以及选择性的冷却装置，用于以这样一种方式冷却所述的模具衬里组件：对模具衬里组件内表面的不同部分，以变化的强度按照在熔融金属中预先设定的循环方式进行冷却，以便对所述各传输区域增强冷却，利用对流导致的热传导的不均匀性，使模具衬里组件的整个内表面可以得到调节。

进一步，所述选择性的冷却装置是这样构成和布置的：对所述中心区域减弱冷却。

作为本发明的这些特征及其他的改进和新颖的特征都在所附的权利要求书中特别指出，并构成本申请的一部分。尽管如此，为了更加明了本发明、它的改进、及其通过使用所达到的目标，可以参考构成本申请的另一部分的附图，以及伴随的描述性材料，其中示出并描述了本发明的优选实施方案。

附图的简要说明

图1是按照本发明的优选实施方案构成的连续铸造机的示意图；

图2是按照本发明构成的从模具组件的一个部分剖开的局部断面示意图；以及

图3是在图1和图2中所描绘的从该系统的另一个部分剖开的局部断面示意图。

优选实施方案的详细描述

现在参照附图，其中的相同的参考数字在所有附图中指的是相同的结构。参照图1，按照本发明的优选实施方案构成的连续铸造机10包括模具组件12，该组件定义了熔融金属可以在其中冷却成型的铸造空间14，该连续铸造机还包括浇口盘16，熔融的金属源储存在其中，浸入式喷嘴20，用于将熔融的金属18从浇口盘16导入到由模具组件12定义的铸造空间14中。作为惯例，滑动门22置于浸入式喷嘴20的上方，用于控制所通过的熔融的金属流18。