带钢连铸的方法和设备技术

本发明专利技术为一种带钢连铸的方法及其设备，它由一个或者多个受到冷却的浇铸表面（２２Ａ）来支持熔融金属浇铸熔池，以将带钢（１２）连续铸出。通过移动受到冷却的浇铸表面（２２Ａ），使凝固带坯沿行进路线（１０）离开浇铸熔池（３０）。在带坯通过行进路线（１０）时，通过将凝固带坯限制在封闭罩（３７）内，该罩中的氧气被带坯氧化过程消耗掉，并且密封封闭罩以控制含氧气体的进入，以实现对凝固带坯（１２）上氧化皮的形成的控制。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用带钢连铸机，特别是用二辊连铸机连铸带钢的方法及其设备。在二辊连铸机上，熔融金属被引到一对转向相反的水平铸轧辊的辊缝中，于是熔融金属在受到冷却的运动着的铸辊表面形成金属凝壳并在铸辊压轧区压合形成凝固带坯并从铸辊间压轧区的下方输出。本文所用术语“压轧区”是指两铸轧辊最靠近的区域。熔融金属可由钢包浇注到一个小容器中，然后金属液通过安排在压轧区之上的排出口从小容器中流出，从而使金属液直接进入铸辊的压轧区，这样在压轧区之上依靠铸辊表面形成熔融金属浇铸熔池，并且该熔池沿着压轧区的长度方向延伸。尽管建议采用诸如电磁挡板等替代装置，但是该浇铸熔池通常被限制于与轧辊端面滑动连接的侧板或档板之间，从而防止金属液从熔池两端溢出。在二辊连铸机上浇铸带钢时，带钢离开压轧区时的温度很高，约达1400℃，在如此高的温度下由于氧化而使带钢表面迅速生成氧化皮。这种氧化皮的产生导致钢铸坯的严重损失。例如，1.55毫米厚的带坯在其冷却过程中将有3％(通常氧化皮厚度为35微米)由于氧化而损失掉。此外，为了避免出现诸如轧入氧化皮等表面质量问题，在下一步工序之前需要对带坯进行去除氧化皮处理，这就造成额外的复杂性和巨大的费用问题。例如，热的带坯可以直接输送到与带坯连铸机相串列的轧机上，之后输送到输出辊道上，在卷取之前冷却到卷取温度。但是，由于铸机浇铸出的热带坯上氧化皮的快速产生，以致必须要求安装去除氧化皮的设备，使带坯在进入轧机之前将氧化皮去除。即使在带坯不经热轧直接冷却到卷取温度的情况下，在带坯卷取之前或者在后续工序中也通常需要进行去除氧化皮处理。1987年的日本专利9753号描述了一种用于解决在二辊式连铸机上生产带钢的快速氧化问题的建议。在该建议中，带钢通过一个炉内为非氧化气氛的加热炉，非氧化气体由加热炉的烧嘴排放的废气提供。通过对烧嘴的操作可以调节带钢的温度并保持非氧化性气氛，带钢通过在非氧化性气氛中处理后输送到与之串列的轧机上。为了维持必要的温度控制和产生非氧化性气体，该建议需要复杂的控制设备和大量的能量输入。1994年日本专利公开第335706号描述了另一种用于解决用二辊连铸机浇铸的带钢的快速氧化问题的建议。在该建议中，带钢通过成份受到控制的冷却气体，其中氧气含量不多于5％。该专利没有介绍冷却气体的确切成份，但是介绍了连铸带坯在氧含量受控的不同气体中冷却的实验。该公开专利建议将成份受到控制的冷却气体通入到一带坯冷却室中。本专利技术提供一种相对便宜并能高效利用能量的方法，该方法限制了高温带坯在氧气中的暴露且不需要提供成份受到控制的气体。使带坯通过一个封闭空间，通过氧化皮的形成消耗封闭空间中的氧气并将其密封以控制含氧气体的进入，由此来控制氧化皮的形成程度。我们已经确定不需要向封闭空间充入非氧化性或者还原性气体，且很快达到仅有很少的氧化皮形成的稳定状态的可能性，尽管本专利技术的范围包括在浇铸初期先用非氧化性气体对封闭空间进行气体冲洗这一过程。本专利技术特别但不仅仅适用于由带坯连铸机生产的热带钢坯输送到与其串列的轧机上进行热轧的工艺过程。已经测定，带坯上的氧化皮薄膜对于防止热轧过程中的粘接和粘辊很有必要，而且采用本专利技术通过对氧化皮生成的控制，可以直接形成这样一种氧化薄膜从而避免了过度氧化造成的问题和损失。根据本专利技术，提供一种连铸带钢的方法，包括用一个或者多个受到冷却的浇铸表面支持钢水浇铸熔池；移动受到冷却的浇铸表面以便使凝固带坯从浇铸熔池拉出；沿行进路线引导凝固带坯移出熔池；在该过程中带坯在整个行进路线上都被限制在一个封密罩内，该封闭罩内的氧气被通过其间带坯的氧化过程消耗掉，将封闭罩密封以控制含氧气体进入，这样在带坯通过所述传送通道时就可以控制氧化皮的形成。离开行进路线后，带坯就可被输送到一个卷取机处。带坯在通过所述行进路线时或者在离开行进路线后而在卷取之前可进行加速冷却。在任一情况下，都希望对进入封闭罩的含氧气体进行控制，从而使卷取机上带坯氧化皮的厚度不大于20微米，但最好不大于10微米。根据本专利技术所述的一个优选实施例，将凝固带钢通过所述行进路线输送到与带坯连铸机相串列的热轧机上进行热轧。在这种情况下，最好控制进入封闭罩的含氧气体以限制带坯上氧化皮的形成，使进入轧机的带坯氧化皮的厚度不超过10微米。进入轧机的带坯氧化皮的最佳厚度范围是0.5～8微米。更具体地说，在此处带坯氧化皮的厚度范围最好在1～5微米。封闭所述带坯的区域最好从带坯在浇铸熔池中形成时开始。例如可以将浇铸液穴整体地封闭起来。在进入轧机之前带坯可以从封闭罩引出，在该情况下，封闭罩可以包括一对张拉辊，带坯从其间引出封闭罩。或者，带坯在进入轧机时仍保留在封闭罩内。该情况可以通过将轧机包含在封闭罩内或者通过密封封闭罩紧靠轧机轧辊处来实现。根据本专利技术的另一方面，提供一种带钢连铸的方法，包括以一对受到冷却的铸辊来支持熔融金属浇铸熔池，并在两辊间形成一个压轧区；铸轧辊以相反方向旋转以产生凝固带坯，并从压轧区向下方输出；沿行进路线引导凝固带坯离开压轧区；在该过程中，带坯的行进路线始终限制在一封闭罩内，该封闭罩内的氧气被通过其间的带坯的氧化过程消耗掉，并将封闭罩密封以控制含氧气体进入，这样在带材通过所述行进路线时就可以控制氧化皮的形成。封闭罩对带坯的封闭最好是从带坯在铸轧辊间的压轧区形成时开始。本专利技术进一步提供了用于带钢连铸的设备，包括一对基本水平的，在其间形成压轧区的铸轧辊；熔融金属输送装置，用于向铸轧辊间的压轧区输送钢水以形成由铸轧辊支持的钢水浇铸熔池；用于冷却铸辊的装置；用于使铸轧辊以相反方向旋转的装置，从而使生产的铸带坯从压轧区向下输送出；带坯引导装置，用于将从压轧区下方传送出的带坯引导至行进路线上；一个使带坯的行进路线始终在其内的封闭罩，该封闭罩为密封，以控制在操作过程中含氧气体的进入，从而控制带坯上氧化皮的形成。封闭罩可以包括封闭壁，封闭壁有一个位于铸轧辊下方的可移动部分，用作接收在浇铸过程任一阶段产生的废料的可移动容器。封闭壁的可移动部分可以是一种顶部开口的料箱安装有轮子以便在操作位置(此时移动部分成为封闭罩的一个部分)和废料倾倒位置之间运动。可以提供密封装置以便在料箱处于操作位置时密封封闭壁可移动部分和其余部分之间的缝隙。为了更全面地解释本专利技术，下文将参照附图描述一个具体实施例。附图如下附图说明图1是根据本专利技术建造和操作的带钢连铸和轧制设备的垂直剖面图；图2描绘的是所述设备中的二辊连铸机的主要部件；图3是二辊连铸机的平面图；图4是图3中沿4-4线方向的截面图；图5是图4中沿5-5线方向的截面图6是图4中沿6-6线方向的视图；图7是根据本专利技术建造和操作的改型的带坯连铸机和轧制设备的示意图。所示的浇铸和轧制设备包括一个二辊连铸机11，由其生产的浇铸带钢12经过行进路线10从导向辊道13输送到张拉辊机架14。从张拉辊机架出来后，带坯紧接着进入由机架16组成的热轧机组15进行热轧以使带坯厚度减小。这样轧制后带钢通过有一对张拉辊20A的张拉辊机架20从轧机输出，并进入输出辊道17，在输出辊道17上带钢通过水喷头18强制冷却，之后达到卷取机19。二辊连铸机11包括一个主机架21，用于支撑具有浇铸表面22A的一对平行铸辊22。在浇铸过程中，熔融金属从钢包23通过一个耐火本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸带钢的方法，包括：用一个或多个受到冷却的浇铸表面（２２Ａ）支持钢水浇铸熔池（３０）；移动受到冷却的浇铸表面使生成的凝固带坯（１２）离开浇铸熔池（３０）；引导带坯使其离开浇铸熔池（３０）后沿行进路线（１０）行进；其特征在于：带坯（１２）在所述行进路线（１０）中行进时始终被限制在一封闭罩（３７）内，封闭罩内的氧气被经过其间的带坯（１２）的氧化过程消耗掉，通过对封闭罩的密封来控制含氧气体的进入，以控制当带坯（１２）通过所述行进路线（１０）时氧化皮的形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马斯奥德阿塞弗波尔德兹弗里，肯尼思M布朗，
申请(专利权)人：卡斯特里普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]