双辊带铸造方法
阅读：1020发布：2020-07-27
专利汇可以提供双辊带铸造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种双辊带 铸造 方法。所述双辊带铸造方法包括：通过利用旋转辊及 接触 旋转辊的端部的边缘 挡板 形成 钢 液池并向钢液池供给钢液来连续生产带；通过考虑在铸造期间发生的边缘挡板的磨损量来提升边缘挡板。，下面是双辊带铸造方法专利的具体信息内容。
1.一种双辊带铸造方法，其包括：
通过利用旋转辊及接触所述旋转辊的端部的边缘挡板形成钢液池并向所述钢液池供给钢液来连续生产带；
通过考虑在铸造期间发生的所述边缘挡板的磨损量来提升所述边缘挡板；
其中提升所述边缘挡板，同时改变边缘挡板提升比，所述边缘挡板提升比被定义为所述边缘挡板的增加的高度与所述边缘挡板的磨损量的比值；
其中所述边缘挡板提升比包括在所述边缘挡板的磨损量小于切换值的情况下使用的第一提升比以及在所述边缘挡板的磨损量等于或大于所述切换值的情况下使用的第二提升比；并且
其中所述切换值为25mm。
2.如权利要求1所述的双辊带铸造方法，其中所述第一提升比小于所述第二提升比。
3.如权利要求1或2所述的双辊带铸造方法，其中所述第二提升比是所述第一提升比的
1.1至1.5倍。
4.如权利要求1或2所述的双辊带铸造方法，其中改变所述边缘挡板提升比使得在所述边缘挡板的表面上通过接触磨损所述辊而形成的斜率具有连续变化形状。
5.如权利要求1或2所述的双辊带铸造方法，其中改变所述边缘挡板提升比使得在所述边缘挡板的表面上通过接触磨损所述辊而形成的斜率具有线性形状。
双辊带铸造方法
[0001] 相关申请的交叉引用
背景技术
[0005] 在现有技术的双辊带铸造方法的情况下，将两个边缘挡板附接到所述一对辊1a和1b的两端以防止钢液7泄漏。所述一对边缘挡板10可以被作为设置在所述一对辊1a和1b的端部上的压紧装置以防止钢液7越过所述一对辊1a和1b的端部从所述一对辊1a和1b之间的空间泄漏。在铸造工艺期间，将恒定量的背压施加到所述一对边缘挡板10以保持所述一对边缘挡板10与所述一对辊1a和1b的端部之间的接触。
[0006] 在这种结构中，在所述一对辊1a和1b以彼此相对方向旋转的同时，向形成在所述一对辊1a和1b与所述一对边缘挡板10之间的钢液池供给钢液7，并且通过所述一对辊1a和1b之间的间隙(nip)挤压出钢液，从而持续地生产带5。
[0007] 一般来说，与所述一对辊1a和1b实际上接触并从而磨损的边缘挡板10的部分可以由易磨损材料制成，从而随着一对辊1a和1b旋转边缘挡板10的部分可能逐渐磨损。即，在所述一对辊1a和1b旋转的同时，所述一对辊1a和1b钻入到边缘挡板10的特定部分中，从而肯定地防止钢液7泄漏。边缘挡板10的特定部分通常由混有氮化硼(BN)的复合耐火材料制成。
[0008] 参照图2，被构造为容易磨损的边缘挡板加强部12是与一对旋转辊的突出部相接触的边缘挡板的部分。为了描述清楚，在下文中，将所述一对辊的突出部分称为辊边缘2。
[0009] 辊边缘2与边缘挡板加强部12彼此紧密接触，并且随着一对辊在相对的方向上旋转，通常由耐火材料制成的边缘挡板加强部12与所述一对辊的辊边缘2连续摩擦，从而逐渐磨损。
[0010] 因此，频繁接触且摩擦突出的滚边缘2的边缘挡板加强部12的区域被逐渐磨损并从边缘挡板加强部12的其它非磨损区域凹陷。因此，边缘挡板加强部12的非磨损区域与边缘挡板加强部12的磨损区域相比在辊的端部的方向上相对突出。
[0011] 在这种情况下，钢液池中容纳的钢液由边缘挡板加强部12的相对突出的非磨损区域推动，从而无意地减小所生产的带的宽度。
[0012] 因此，在现有技术的带铸造工艺中，随着铸造的进行，边缘挡板被提升，从而防止在边缘挡板加强部12磨损时带的宽度减小。
[0013] 在这种情况下，根据边缘挡板的提升方法，可以改变产品表面质量，因此边缘挡板的提升操作可以直接影响产品质量。
[0014] 【现有技术文献】
[0015] (专利文献1)KR0605705B1(2006年7月20日登记)
发明内容
[0016] 本公开的一方面可提供一种通过防止带的边缘漏钢(breakout)而生产具有高程度边缘质量的带的方法。
[0017] 本公开的一方面还可提供一种在铸造期间通过控制边缘挡板的高度来防止边缘漏钢的方法。
[0019] 本公开提供了一种如下所述的双辊带铸造方法。
[0020] 根据本公开的一个方面，一种双辊带铸造方法可包括：通过利用旋转辊及接触旋转辊的端部的边缘挡板形成钢液池并向钢液池供给钢液来连续生产带；通过考虑在铸造期间发生的边缘挡板磨损量来提升边缘挡板。
[0021] 在改变边缘挡板提升比的同时，提升所述边缘挡板，所述边缘挡板提升比被定义为边缘挡板增加的高度与边缘挡板的磨损量的比值。
[0022] 边缘挡板提升比可包括在边缘挡板的磨损量小于切换值的情况下使用的第一提升比以及在边缘挡板的磨损量等于或大于切换值的情况下使用的第二提升比，且第一提升比可小于第二提升比。
[0023] 切换值的范围可以为10mm至25mm。
[0024] 第一提升比的范围可以为1.1至1.5。
[0025] 可改变边缘挡板提升比，使得在边缘挡板的表面上通过接触磨损辊而形成的斜率可具有连续变化形状。
[0027] 通过结合附图，下面详细描述将更清楚理解本公开的上述及其他方面、特征及其他优势。
[0028] 图1是示出相关技术的双辊带铸造工艺的示意性透视图；
[0029] 图2是示出现有技术的双辊带铸造工艺中如何提升边缘挡板的示意性剖视图；
[0030] 图3是示出现有技术的双辊带铸造工艺期间如何形成渣壳(skull)的示意性剖视图；
[0031] 图4A和4B示出了现有技术的双辊带铸造工艺中如何由于渣壳夹杂而导致的边缘部漏钢；
[0032] 图5A和5B是示出现有技术的双辊带铸造工艺期间当提升边缘挡板时边缘挡板与铸造辊的状态的示意性剖视图；
[0033] 图6是示出现有技术的双辊带铸造工艺中边缘漏钢量相对于边缘挡板的磨损量的曲线图；
[0034] 图7是示出根据本公开的示例性实施例如何提升边缘挡板的示意图；
[0035] 图8A至图8C是示出根据本公开的示例性实施例在双辊带铸造工艺期间当提升边缘挡板时边缘挡板与铸造辊的状态的示意性剖视图。
具体实施方式
[0036] 在用于提供清楚理解本公开的示例性实施例的附图中，相同标记指示相同元件，具有相同功能并相互关联的元件用相同标记指示或者用带有下划线的标记指示。
[0037] 另外，为了清楚描述本公开的示例性实施例，将不再详细描述公知的元件和技术。在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。
[0038] 然而，本发明的范围不限于示例性实施例。也就是说，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下，通过添加、改变或删除元件提出其他实施例。
[0039] 如图2所示，在双辊带铸造工艺中，边缘挡板加强部12和辊边缘2彼此频繁摩擦，因此不可避免地磨损。边缘挡板10(参照图1)与高速旋转的铸造辊1a和1b(参照图1)的两端紧密接触，以便密封铸造辊1a和1b的两端之间的空间并防止钢液通过铸造辊1a和1b的端部泄漏。
[0040] 因此，随着铸造工艺的进行，辊边缘2与边缘挡板加强部12相互磨损。因此，如果不正确地补偿边缘挡板加强部12的磨损量，则所生产的带的宽度减小。即，会产生有缺陷的产品。
[0041] 在进行铸造工艺一段时间后，稍微提升边缘挡板10，从而通过钢液与边缘挡板加强部12之间的干扰防止带的宽度减小。然后，将通过频繁接触和与辊边缘2的摩擦而磨损的边缘挡板加强部12的区域从辊边缘2提升一定量，边缘挡板加强部12的未磨损区域重新与辊边缘2接触，从而将带的宽度保持在恒定水平。
[0042] 在此，边缘挡板提升比是指边缘挡板10的增加的高度与边缘挡板10的磨损量的比值。例如，如果边缘挡板10的磨损量是1mm且边缘挡板10的增加的高度是1mm，则边缘挡板提升比为1。边缘挡板提升比可以根据边缘挡板10的材料、厚度以及磨损量设定。
[0043] 如图1所示，在接触辊1a和1b(一对水冷辊)时，高温钢液7散失其自身热量，因此部分钢液7可被凝固。这样的凝固部分被称为渣壳，或多个凝固部分被称为多个渣壳。
[0044] 另外，与一对水冷辊1a和1b接触的边缘挡板10也通过一对水冷辊1a和1b的冷却效应散失热量。在这种情况下，渣壳可以反复在边缘挡板10的表面上生长并从中分离。
[0045] 图3示出了这种渣壳的示例性产生形态。根据渣壳相对于一对辊1a和1b与边缘挡板10的操作表面的位置，渣壳可以被命名为边缘渣壳8a、结晶期液面渣壳8b和下渣壳8c。
[0046] 具体地说，在铸造期间，边缘渣壳8a反复在边缘挡板10的表面上生长，并与边缘挡板10的表面分离且可以夹杂在带5(参照图4A)的边部。在这种情况下，边缘渣壳8a可以产生单侧边缘翅片，因此当带5通过一对辊1a和1b之间的间隙时，边缘部分9可被破碎，如4A和4B所示。也就是说，带5可经受边缘漏钢。
[0047] 这种渣壳夹杂在带5的边缘部以及随后的边缘漏钢现象可以直接导致带5的边缘缺陷且可以是难以生产高边缘质量的带的关键因素。
[0048] 而且，如果将边缘挡板10提升以补偿边缘挡板10的磨损，则形成有利于渣壳形成的条件，因此，当提升边缘挡板10时，许多渣壳可能形成并夹杂在带5的边缘部。
[0049] 参照图3，在由一对水冷辊1a和1b冷却的钢液部分凝固时形成的边缘渣壳8a、结晶期液面渣壳8b和下渣壳8c中，边缘渣壳8a夹杂在带5的边缘部明显受到边缘挡板10的提升的影响。
[0050] 随着铸造工艺的进行，一对辊1a和1b与边缘挡板加强部12逐渐相互磨损并增加磨损深度。在这种情况下，如果提升边缘挡板10，则在边缘挡板加强部12上可以形成磨损斜率。
[0051] 也就是说，参照图3的如上所述，如果提升边缘挡板10，则一对辊1a和1b的轨迹相对于边缘挡板10的下降。在这种情况下，如图2所示，上部下降距离3和下部下降距离4彼此不同。
[0052] 换句话说，如果提升边缘挡板10，则一对辊1a和1b相对于边缘挡板10的轨迹下降。此时，在辊1a和1b的上下部处将辊边缘2降低不同的下降距离。
[0053] 也就是说，如图2所示，当提升边缘挡板10时，辊边缘2相对于辊边缘2与边缘挡板加强部12第一次接触的位置而下降。此时，上部下降距离3大于下部下降距离4。
[0054] 图5A是示出在测量上部下降距离3时的边缘挡板加强部12及辊边缘2的区域的示意性剖视图。在图5A中，α是指辊边缘2与边缘挡板加强部12的磨损斜率之间的角度。
[0055] 图5B是示出在测量下部下降距离4时的边缘挡板加强部12及辊边缘2的区域的示意性剖视图。在图5B中，β是指辊边缘2与边缘挡板加强部12的磨损斜率之间的角度。
[0056] 如果将角α和角β进行比较，由于上部下降距离3大于下部下降距离4，因此在上部下降距离3处测量的角α大于在下部下降距离4处测量的角β。换句话说，由于辊1a和1b的轨迹从其下侧到上侧变化，因此磨损斜率从辊1a和1b的下侧到上侧变化。即，角α和角β在辊1a和1b的下侧和上侧上具有不同的数值。
[0057] 因此，随着铸造的进行，边缘挡板10的磨损斜率的角度从边缘挡板10的上侧到下侧减小。另外，辊边缘2与边缘挡板加强部12的磨损斜率之间的空间，即由角α和角β形成的空间由于其结构而导致温度容易降低，因此在空间中产生有利于形成渣壳的条件。
[0058] 具体地说，随着边缘挡板10的磨损，渣壳的形成增加，即，随着角α和角β减小，磨损斜率的深度增加。
[0059] 因此，为了抑制由磨损斜率形成的空间中的温降导致的形成渣壳并防止渣壳夹杂在带中，本公开的示例性实施例提供了一种双辊带铸造方法。双辊带铸造方法包括：第一操作，由多个旋转辊1a和1b及接触辊1a和1b的端部的边缘挡板10形成钢液池；第二操作，通过向钢液池供给钢液连续生产带5；第三操作，随着根据铸造工艺而变化的边缘挡板提升比提升边缘挡板10，边缘挡板提升比是边缘挡板10的增加的高度与边缘挡板10的磨损量的比值。
[0060] 在第三操作中，边缘挡板提升比被定义为边缘挡板10的增加的高度与边缘挡板10的磨损量的比值，以预定的边缘挡板提升比然后在边缘挡板10的磨损量变得大于切换值之后以改变的边缘挡板提升比逐步提升边缘挡板10。
[0061] 例如，如果当边缘挡板10的磨损量为1mm时将边缘挡板10提升1mm，则边缘挡板提升比为1。可以根据边缘挡板10的厚度及材料和待铸造钢液的种类改变边缘挡板提升比。即不根据固定参考值设定边缘挡板提升比。
[0062] 然而，本公开的核心思想是在边缘挡板10的磨损量达到切换值之前将边缘挡板提升比保持在恒定水平并在边缘挡板10的磨损量达到切换值之后改变边缘挡板提升比。
[0063] 优选地，切换值的范围可以为10mm至25mm。参照图6，当边缘挡板10的磨损量小于约15mm时，表明边缘漏钢量大小的曲线具有相对小的斜率。然而，当边缘挡板10的磨损量为约15mm或更大时，曲线具有较大的斜率。
[0064] 虽然在边缘挡板10的磨损量达到15mm后，边缘漏钢量急剧增加，但是当边缘挡板10的磨损量的范围在10mm至25mm(图6中的(d)区)时形成的边缘缺陷可以在后期修坯工艺中去除。因此切换值可以设定在10mm至25mm的范围内。
[0065] 因此，根据本公开的示例性实施例，当边缘挡板10的磨损量在10mm至25mm的范围外时，可以改变边缘挡板提升比。具体地说，当边缘挡板10的磨损量为25mm或更大时，边缘挡板提升比可增大。如果边缘挡板提升比增大，则边缘挡板10与边缘挡板10的磨损量相比进一步提升。
[0066] 即，如果边缘挡板10被提升得比上述的边缘挡板10的磨损量更大，则上部下降距离3和下部下降距离4与边缘挡板提升比为1的情况相比增大得更多。即，下部下降距离4与边缘漏钢量直接相关而增加。
[0067] 这样做的原因是为了增大在具有有利于渣壳形成条件的下侧测量的角β。现在将参照图8A至图8C更详细地描述，在图8A至图8C中示出了边缘挡板加强部12与辊1a的剖视图。
[0068] 图8A至图8C是示出在测量下部下降距离4时的边缘挡板加强部12与辊1a的区域的剖视图。参照图8A，随着辊1a的辊边缘2和边缘挡板加强部12相互磨损，在铸件中部形成具有角β的磨损斜率。
[0069] 当角β较小时，边缘挡板加强部12和辊边缘2之间的空间较窄。在随着铸造的进行磨损深度增加时，如果角β保持在相对小，则可以将极少量的钢液7引入到角β形成的空间中。因此，通过水冷辊对1a和1b可以容易地冷却钢液7，从而通过钢液7的凝固可以容易地形成渣壳。
[0070] 因此，根据本公开的示例性实施例，切换点30被变为新的点30'以防止有利于渣壳形成的条件。
[0071] 图8B是示出根据现有技术的不管边缘挡板10的磨损量当以恒定的边缘挡板提升比提升边缘挡板10时在铸件中部的边缘挡板加强部12和辊边缘2的剖视图。
[0072] 相反，图8C是示出在边缘挡板10的磨损量达到值14mm-16mm后以增加的边缘挡板提升比来提升边缘挡板10时在铸件中部的边缘挡板加强部12和辊边缘2的剖视图。
[0073] 当边缘挡板10的磨损量在14mm至16mm的范围内或大于14mm-16mm的范围时，如果以恒定的边缘挡板提升比提升边缘挡板，则磨损开始处的切换点30位于如图8B所示的位置。
[0074] 然而，当边缘挡板10的磨损量在14mm至16mm的范围内或大于14mm-16mm的范围时，如果以增加的边缘挡板提升比更多得提升边缘挡板，则当边缘挡板提升比保持在恒定水平时，磨损开始处的切换点30'位于磨损开始处的切换点30的下方。
[0075] 如果如上所述增大边缘挡板提升比，则边缘挡板加强部12与辊1a的辊边缘2之间的角β增大到在下部下降距离4处的新值β'，因此，可以加宽边缘挡板加强部12与辊1a的辊边缘2之间的空间。
[0076] 因此，相对大量钢液可被引入到加宽的空间中，引入的钢液可被较少地冷却，从而抑制渣壳的形成。
[0077] 换句话说，如果边缘挡板10的磨损量在14mm至16mm的范围内或大于14mm-16mm的范围，则边缘挡板提升比可被增加，以将角β增加到新值β'并改变边缘挡板加强部12的磨损斜率，从而防止有利于渣壳形成的条件。即，增加磨损斜率的角度以引入更多的钢液从而降低在磨损斜率上钢液的冷却。
[0078] 然而，一般来说，为了将边缘挡板10的低端密封位置保持在低于凝固壳互相相遇的挤压区的水平，边缘挡板提升比不会增大到大于1.5的值。如果边缘挡板10被提升到限制位置或更高，则钢液可能会泄漏且可能不能进行铸造。
[0079] 换句话说，边缘挡板提升比的上限可以由边缘挡板10的最大高度确定。边缘挡板10的最大高度可以是等于或者高于挤压点的高度，并且一旦大于最大高度，钢液可能会开始泄漏。
[0080] 因此，在边缘挡板10的磨损量达到10mm至25mm范围的25mm的瞬间，边缘挡板提升比可被首先增大。然而，为了稳定地铸造，边缘挡板提升比被控制在1.1至1.5的范围内。
[0081] 另外，用于边缘挡板10的磨损量是25mm或者更大的情况的边缘挡板提升比(第二边缘挡板提升比)会在边缘挡板10的边缘挡板加强部12上导致线性或非线性磨损斜率的形成。然而，在这种情况下，辊边缘2与由第二边缘挡板提升比形成的磨损斜率之间的角度大于辊边缘2与由第一边缘挡板提升比形成的磨损斜率之间的角度，第一边缘挡板提升比用于边缘挡板10的磨损量小于25mm的情况。
[0082] 如果由第二边缘挡板提升比形成的磨损斜率是非线性的，则磨损斜率可包括至少一个斜率变化点。根据本公开的示例性实施例，斜率变化点可以是如图8C所示的切换点30。
[0083] 另外，可以改变边缘挡板提升比使得通过与辊1a和1b接触形成的边缘挡板10的磨损斜率具有连续变化形状。表述“磨损斜率具有连续变化形状”是指磨损斜率完全连续，从而可微。
[0084] 另外，可以改变边缘挡板提升比使得通过与辊1a和1b接触而形成的边缘挡板10的磨损斜率具有线性形状。在此情况下，表述“磨损斜率具有线性形状”是指磨损斜率不是非线性而是线性的，从而完全连续，从而可微(例如，线性微分)。
[0085] 如上所述，根据本公开的示例性实施例描述的双辊带铸造方法，在不使用附加设备的情况下可利用边缘挡板10简单生产具有高程度边缘质量的带。
[0086] 另外，由于预先防止了边缘部与带分离，所以可节省去除边缘缺陷所需的如材料成本、工艺成本或人工成本等的成本，因此可以降低制造成本。
[0087] 另外，由于预先防止了边缘缺陷，所以可省略或简化去除边缘缺陷的工艺，因此可以提高整个制造工艺的效率。
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