專利名稱：用于按接近最終尺寸鑄造金屬的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于按接近最終尺寸鑄造金屬特別是鋼的矩形鑄坯并且接著在軋制線上軋出鑄坯的方法和一相應(yīng)的用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，具有一給料容器，液態(tài)金屬通過該容器的排放嘴被排放至運(yùn)輸帶的上段上，在其上凝固并進(jìn)一步被送至一軋機(jī)機(jī)架上以便變形。
從Stahl und Eisen 1986年的65ff頁上，知道有一種方法，它具有用于按接近最終尺寸鑄造的隨動的結(jié)晶器，其中，鋼在水平行走的澆鑄車上澆鑄。鑄造車在鋼軌上行走，并在結(jié)晶器段的終點(diǎn)將鑄坯轉(zhuǎn)送至輥道上，此時，鑄坯必須至遲在進(jìn)入后面布置的第一軋機(jī)機(jī)架時全部凝固(durcherstarrt)。在該文件中給出了鑄造速度與有效的結(jié)晶器長度之間關(guān)系。從該文件不能得知在操作時改變給料容器的位置。
從DE 4344953 C2知道一種方法，它用于在一設(shè)有一熔液接納罐和一運(yùn)輸帶的帶式鑄造裝置上鑄造接近最終尺寸的金屬帶。其中，提到對金屬熔液在運(yùn)輸帶上的擴(kuò)展產(chǎn)生影響的方法指示與手段。鑄造容器相對于運(yùn)輸帶的布置此時是不能改變的。
本發(fā)明提供這樣的目的，即提供一種相應(yīng)的裝置，其中，用簡單的結(jié)構(gòu)手段保證在任意的鑄造速度和任意的鑄坯厚度下都能鑄造并接著軋制有始終如一的高質(zhì)量的矩形鑄坯。
本發(fā)明通過方法權(quán)利要求1和裝置權(quán)利要求4的特征達(dá)到。
按照本發(fā)明，在開始鑄造之前，在一可預(yù)先給定的位置上相對于運(yùn)輸帶的縱向段調(diào)整給料容器，從而大致預(yù)先給定液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)。進(jìn)而根據(jù)所要求的軋制厚度和軋機(jī)機(jī)架的軋制速度調(diào)整運(yùn)輸帶的運(yùn)輸速度。在操作時，用軋制件的完全凝固的位置和軋制件的溫度作為對離開給料容器的液態(tài)材料在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)的實(shí)際位置的控制參數(shù)。
通過熔液在運(yùn)輸帶上的可變的排放，就存在一個簡單而非常有效的調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶的端部和軋機(jī)機(jī)架的入口的鑄出的帶的平均溫度的可能性。在此該平均溫度包括通過鑄帶的帶橫截面的允許的溫度差的平均值。
熔液的可變的排放點(diǎn)，更確切地說，粗調(diào)以及在操作時進(jìn)行的細(xì)調(diào)，使之有可能調(diào)節(jié)軋機(jī)中的鑄坯的特殊的入口溫度分布。
為了進(jìn)一步對離開給料容器的液態(tài)材料在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)的實(shí)際位置產(chǎn)生影響，還可以以更有利的方式采用其它的調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。因此，可以建議，測量位于運(yùn)輸帶上的鑄造坯料的厚度并用于控制離開給料容器的液態(tài)材料的流量。在另一有益的方法中，測量運(yùn)輸帶的速度，并用于控制離開給料容器的液態(tài)材料的流量。此外，在控制流量時，可以考慮位于給料容器中的金屬的測地高度。
此外，為了控制材料排放點(diǎn)的位置，建議考慮位于運(yùn)輸帶上的金屬鑄坯的散熱。
為了實(shí)現(xiàn)本方法，給料容器有移動元件，容器可用它水平地并與運(yùn)輸帶的主軸線共軸線地沿或反鑄坯的運(yùn)輸方向移動。此外，給料容器連接在一個致動器上，后者在調(diào)節(jié)技術(shù)上與一考慮鑄坯的完全凝固和軋制件的溫度的調(diào)節(jié)裝置相連，并可用它任意調(diào)節(jié)給料容器的位置。
在一個有益的布置中，給料容器備有在鋼軌上行走的輪子。此外，還建議采用與軌道相對應(yīng)的滑動元件。
在另一個有益的布置中，移動元件是一個推動機(jī)構(gòu)，它如此布置，以使對于認(rèn)為是足夠的一特定的范圍給料容器的排放嘴的出水口在距離運(yùn)輸帶的上段為恒定的距離處是可以移動的。
在另一個布置中，采用了活塞-缸體單元，它如此連接在一個調(diào)節(jié)裝置上，以致在給料容器水平移動時，后者的接口可以以離開運(yùn)輸帶的上段為恒定的距離移動。此時，活塞-缸體單元形成裝在給料容器的角上的支承。
作為用于改變給料容器的水平位置的致動器，建議用一個液壓式活塞-缸體單元作為一有益的布置。在一種布置中，設(shè)置-活塞-缸體單元，它作為同步缸(Gleichgangzylinder)形成，其一端通過一間距桿與給料容器連接。
作為位置致動器，建議按另一種布置采用電驅(qū)動裝置，它通過一無端帶與給料容器連接。
另外還建議，將位置致動器與給料容器放在一支架上，此時，用于細(xì)調(diào)的致動器和有獨(dú)立的驅(qū)動裝置的支架用于粗略地定位給料容器的位置。
對于給料容器，建議了不同的結(jié)構(gòu)形式。在一種布置方式中，在給料容器前面串連以具有一塞棒或一閘門的鋼水包，后者控制液態(tài)金屬的流量。在另一種布置方式中，給料容器作為負(fù)壓罐形成，它有一裝料室，在其中裝入熔液。
為了可靠地得到所要求的材料性能和力求達(dá)到的入口溫度曲線，在本發(fā)明的一個實(shí)施形式中設(shè)置一個入口殼腔，它從液態(tài)金屬的排放點(diǎn)到運(yùn)輸帶并且在通過該運(yùn)輸帶運(yùn)輸時至少包圍鑄坯的自由表面。此入口殼腔有一蓋，它做成百葉窗形式。此百葉窗的一端與給料容器的排放嘴連接，而另一端則有一卷起裝置。此入口殼腔連至一供氣裝置上，通過后者特別將惰性氣體送入自由空間中。
在附圖中示出了本發(fā)明的一個例子，其中

圖1示出了包括調(diào)節(jié)裝置的用于按接近最終尺寸鑄造的裝置；圖2示出了作為負(fù)壓罐的給料容器的布置；圖3示出了具有入口殼腔的帶式鑄造裝置。
圖1示出了一個給料容器11，液態(tài)金屬M(fèi)通過它的排放嘴13送至一運(yùn)輸帶31上。給料容器11可通過移動元件22沿運(yùn)輸帶31的主軸線1的方向移動，在當(dāng)前的情況，移動元件是在鋼軌23上行走的輪子14。此時，給料容器通過一間距桿16由一致動器21水平地沿運(yùn)輸帶31的主軸線1的方向移動。
為了在給料容器11中裝入液態(tài)金屬M(fèi)，設(shè)置一鋼水包66，它有一浸入式水口67，后者可在頂部通過一塞棒63關(guān)閉。
有一上段32和一下段33的運(yùn)輸帶31用一驅(qū)動裝置34驅(qū)動。液態(tài)金屬M(fèi)在上段32上凝固成鑄坯S并被送至一軋機(jī)機(jī)架91。此軋機(jī)機(jī)架由一軋機(jī)驅(qū)動裝置92驅(qū)動，它將鑄坯S軋成軋制件W所要求的厚度并接著沿卷取方向74卷取。
用于按接近最終尺寸鑄造矩形金屬鑄坯的裝置備有一系列的測量元件，而且備有一用于測量鑄坯S的完全凝固的測量元件51和一用于測量軋制件W的溫度的測量元件52。
在運(yùn)輸帶31的驅(qū)動裝置34上設(shè)有一用于測量速度的測量元件53。
在給料容器11中，設(shè)置一測量元件54，以用于測量液態(tài)金屬M(fèi)的測地高度H。
在運(yùn)輸帶31的上段32的上方，在給料容器11的排放嘴13的附近，設(shè)置一測量元件55，以用于測量金屬鑄坯的厚度。
在軋機(jī)機(jī)架91的附近在鑄坯運(yùn)輸方向上的前面設(shè)置一用于測量從鑄坯S的散熱的測量元件56。沿鑄坯的輸送方向，在軋機(jī)機(jī)架91的后面，設(shè)置一用于測量軋制件W的厚度的測量元件58。
用于測量完全凝固(Durcherstarrung)的測量元件51和用于測量軋制件溫度的測量元件52都與調(diào)節(jié)裝置41連接在一起，后者可控制地與致動器21連接，以調(diào)節(jié)給料容器11的位置。
用于測量運(yùn)輸帶的速度的測量元件53與調(diào)節(jié)裝置43連在一起，用于測量測地高度的測量元件54與調(diào)節(jié)裝置44連在一起，用于測量金屬鑄坯的厚度的測量元件55與調(diào)節(jié)裝置45連在一起，此時，調(diào)節(jié)裝置43～45都與用于控制液態(tài)金屬M(fèi)的量的元件61連接。
用于測量散熱的測量元件56與調(diào)節(jié)裝置46連在一起，用于測量軋機(jī)機(jī)架的速度的測量元件57與調(diào)節(jié)裝置47連在一起，用于測量軋制件厚度的測量元件58與調(diào)節(jié)裝置48連在一起，此時，調(diào)節(jié)裝置46～48都與調(diào)節(jié)裝置41連接。(主)調(diào)節(jié)裝置41此時主要以測量元件51～52的測量值為依據(jù)并用測量元件56～58作補(bǔ)充。
圖2示出作為負(fù)壓罐布置的給料容器11，它與一負(fù)壓裝置65連接。該給料容器有一裝料室12，其中伸入浸入式水口67。浸入式水口67可通過關(guān)閉元件64關(guān)閉，后者在此處構(gòu)成閘門64。浸入式水口67設(shè)置在鋼水包66的底部，在鋼水包中有液態(tài)金屬M(fèi)。
給料容器支承在移動元件22上，后者在此處作為活塞-缸體單元27構(gòu)成。此在調(diào)節(jié)技術(shù)上與調(diào)節(jié)裝置49連接的活塞-缸體單元27能夠把持排放嘴13，并在給料容器沿運(yùn)輸帶31的主軸I的方向移動時保持距上段33有恒定的距離。
給料容器11通過一間距桿16與一致動器21連接，后者作為活塞-缸體單元28而形成。
用于細(xì)調(diào)的致動器21和移動元件22在當(dāng)前的情況都布置在一支架18上，后者可通過輪子14在鋼軌23上移動。為了調(diào)節(jié)給料容器11的位置，特別是大致位置，至少要使一個輪子14與另一個致動器21連接。
在圖3中，移動元件22設(shè)計成為滑動元件15，它固定在給料容器11上并與一軌道24相對應(yīng)。
在給料容器11上設(shè)有桿25，它有鉸鏈26，用它可任意調(diào)節(jié)排放嘴13相對于運(yùn)輸帶31的上段33的位置。
給料容器11在當(dāng)前情況與一無端帶17連接，后者連接在一致動器21上，該致動器此處作為電驅(qū)動裝置29。
此外，鑄坯S用一入口殼腔71包圍，后者與一供氣裝置81連接。入口殼腔71有一蓋子72，它在當(dāng)前的情況作為百葉窗73構(gòu)成。百葉窗73的一端氣體密封地固定在給料容器11上，另一端有一卷起裝置74。最好是惰性氣體通過供氣裝置81送入入口殼腔71的內(nèi)部空間75中。
位置清單輸入11金屬供給容器12裝料室13排放嘴 14輪子15滑動元件16間距桿17無端帶 18支架移動
21致動器 22移動元件23鋼軌24軌道25桿 26鉸鏈27活塞-缸體單元 28活塞-缸體單元(21)29電驅(qū)動裝置帶32上段31運(yùn)輸帶 34驅(qū)動裝置(31)33下段調(diào)節(jié) 43調(diào)節(jié)裝置(53)41調(diào)節(jié)裝置(51,52) 45調(diào)節(jié)裝置(55)44調(diào)節(jié)裝置(54)47調(diào)節(jié)裝置(57)46調(diào)節(jié)裝置(56)49調(diào)節(jié)裝置(27)48調(diào)節(jié)裝置(58)測量 52軋制件溫度測量元件51完全凝固測量元件54測地高度(11)測量元件53運(yùn)輸帶速度測量元件 56散熱測量元件55金屬鑄坯厚度測量元件58軋制件厚度測量元件57軋機(jī)機(jī)架速度測量元件流量 62關(guān)閉元件61元件(流量) 64閘門63塞棒66鋼水包65負(fù)壓裝置67浸入式水口入口殼腔 72蓋子71入口殼腔74卷起裝置73百葉窗75內(nèi)部空間氣體81供氣裝置軋制92軋機(jī)驅(qū)動裝置91軋機(jī)機(jī)架93卷取裝置 S鑄坯M液態(tài)金屬 1主軸線W軋制件
權(quán)利要求
1．用于按接近最終尺寸鑄造金屬特別是鋼的矩形鑄坯，接著在軋制線上軋出鑄坯的方法，它有一給料容器，液態(tài)金屬通過容器的排放嘴被排放至運(yùn)輸帶的上段上，在其上凝固并進(jìn)一步被送至一軋機(jī)機(jī)架上，以便變形，其特征為下列步驟a)在開始鑄造之前aa)大致預(yù)先給定液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)，ab)根據(jù)所要求的軋制厚度和軋機(jī)機(jī)架的軋制速度調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶的運(yùn)輸速度；b)在鑄造時ba)測量位于運(yùn)輸帶上的金屬鑄坯的完全凝固的位置，bb)測量在軋機(jī)機(jī)架范圍內(nèi)的軋制件的溫度，以及bc)用軋制件的完全凝固的位置和溫度作為對離開給料容器的液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)的實(shí)際位置的控制參數(shù)。
2．如權(quán)利要求1的方法，其特征為，測量位于運(yùn)輸帶上的金屬鑄坯的厚度并用于控制離開給料容器的液態(tài)金屬的流量。
3．如權(quán)利要求1的方法，其特征為，測量運(yùn)輸帶的速度，并用于控制離開給料容器的液態(tài)金屬的流量。
4．如權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征為，在控制離開給料容器的液態(tài)金屬的流量時，要考慮位于給料容器中的金屬的測地高度。
5．如權(quán)利要求1的方法，其特征為，在控制排料點(diǎn)的位置時，要考慮位于運(yùn)輸帶上的金屬鑄坯的散熱。
6．用于按接近最終尺寸鑄造金屬特別是鋼的矩形鑄坯并且接著在線軋出鑄坯的裝置，它具有一有一排放嘴的金屬給料容器、一水平布置的運(yùn)輸帶和至少一個布置在后面的軋機(jī)機(jī)架，以用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1的方法，其特征為，給料容器(11)與移動元件(22)連接，容器用它可沿水平的、與運(yùn)輸帶(31)的主軸線共軸線的、朝或反鑄坯(S)的運(yùn)輸方向移動，以及給料容器(11)與一調(diào)節(jié)技術(shù)與一調(diào)節(jié)裝置(41)連接的致動器(21)連接，以及與用于測量鑄坯(S)的完全凝固的位置的測量元件(51)和用于測量軋制件的溫度的測量元件(52)連接。
7．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，設(shè)置一個元件(61)，用它可以控制經(jīng)過給料容器(11)的排放嘴(13)的金屬的流量。
8．如權(quán)利要求7的裝置，其特征為，元件(61)作為可控制的關(guān)閉元件(62)和/或作為負(fù)壓裝置(65)構(gòu)成。
9．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，移動元件(22)是與給料容器(11)連接在一起的輪子(14)，后者在鋼軌(23)上行走。
10．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，移動元件(22)是與給料容器(11)連接在一起的滑動元件(15)，所述滑動元件與軌道(24)相對應(yīng)。
11．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，移動元件(22)由具有鉸鏈(26)的桿(25)建成，后者作為推動機(jī)構(gòu)如此構(gòu)成，以使在給料容器(11)水平移動時，容器的排放嘴(13)的接口可以在一定的范圍中以距運(yùn)輸帶(31)的上段(32)為恒定的距離移動。
12．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，移動元件(22)為活塞-缸體單元(27)，它與調(diào)節(jié)裝置(49)以這樣的方式連接，以使在給料容器(11)水平移動時，容器的排放嘴(13)的接口可以以距運(yùn)輸帶(31)的上段(32)為恒定的距離移動。
13．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，致動器(21)是一個液壓式活塞-缸體單元(28)。
14．如權(quán)利要求13的裝置，其特征為，活塞缸體單元(28)為同步缸體，其一端通過一間距桿(16)與給料容器(11)連接。
15．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，致動器(21)作為電驅(qū)動裝置(29)形成，它通過一無端帶(17)與給料容器(11)連接。
16．如權(quán)利要求6至15的任一項(xiàng)的裝置，其特征為，給料容器(11)的移動元件(22)和與其連接的致動器(21)都布置在一支架(18)上，后者有一獨(dú)立的驅(qū)動裝置(29)，以用于與運(yùn)輸帶(31)的主軸線(1)共軸線地移動。
17．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，給料容器(11)作為負(fù)壓罐形成，它有一其中可裝入熔液的裝料室(12)。
18．如權(quán)利要求6的裝置，其特征為，它備有一入口殼腔(71)，后者從排放點(diǎn)到運(yùn)輸帶(31)并在通過運(yùn)輸帶運(yùn)輸時至少包圍鑄坯(S)的自由平面。
19．如權(quán)利要求18的裝置，其特征為，入口殼腔(71)有一蓋子(72)，它形成為百葉窗式(73)，后者的一端與給料容器(11)的排放嘴(13)連接并且不阻礙其行走運(yùn)動，另一端則與一卷起裝置(74)連接。
20．如權(quán)利要求18或19的裝置，其特征為，入口殼腔(71)與一供氣裝置(81)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于按接近最終尺寸鑄造金屬特別是鋼的矩形鑄坯,接著在軋制線上軋出鑄坯的方法和裝置,它有一給料容器,液態(tài)金屬通過容器的排放嘴被排放至運(yùn)輸帶的上段上,在其上凝固并進(jìn)一步被送至一軋機(jī)機(jī)架上,以便變形,其特征為,下列步驟:a)在開始鑄造之前,aa)大致預(yù)先給定液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn),ab)根據(jù)所要求的軋制厚度和軋機(jī)機(jī)架的軋制速度調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶的運(yùn)輸速度。b)在鑄造時:ba)測量位于運(yùn)輸帶上的金屬鑄坯的完全凝固的位置,bb)測量在軋機(jī)機(jī)架范圍內(nèi)的軋制件的溫度,以及bc)用軋制件的完全凝固的位置和溫度作為對離開給料容器的液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上的排放點(diǎn)的實(shí)際位置的控制參數(shù)。
文檔編號B22D11/20GK1301203SQ99806350
公開日2001年6月27日 申請日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月19日
發(fā)明者烏爾里齊·烏爾勞 申請人:Sms德馬格股份公司