[发明专利]连铸金属带材的方法和设备

说明书

本发明涉及金属带材连铸的方法和设备，更具体地说，本发明涉及但不局限于铁基金属带材的连铸的方法和设备。

众所周知，用双辊连铸机通过连铸获得金属带材。熔化的金属被送至一对反向转动的水平铸辊之间，所述铸辊被冷却，所以，在运动的铸辊表面，金属凝固成壳，并被送至铸辊之间的铸辊间隙，产生一个凝固的带材产品，并通过铸辊之间的铸辊间隙，将所述带材产品向下输送。文中所用的术语“铸辊间隙”是指铸辊之间距离最小的区域。熔化的金属可以从浇包倒入一个小容器或多个小容器，从所述小容器，熔化的金属流过铸辊间隙上方的金属输送嘴，进入铸辊之间的铸辊间隙，所以，形成了熔化金属铸池，所述铸池被铸辊间隙上方的铸辊表面所支撑。利用端部封闭侧板或隔墙限制所述铸池，上述侧板或隔墙与铸辊端部滑动接触。

在一个双辊连铸机中，铸辊的偏心导致沿带材长度方向出现带材厚度变化。由于机加工和装配工序的问题或变形，可以引起所述的铸辊偏心，当铸辊变热时，由于不均匀的热量分布，导致铸辊产生上述的变形。更具体地说，铸辊每转动一周，根据铸辊的偏心状态，都将产生一个厚度变化曲线，随着铸辊的转动，所述厚度变化曲线重复出现。通常，所述重复出现的曲线是正弦波形式，但是，在正弦波范围内可有二次或小的波动。对于本发明来讲，通过在铸辊转动速度上施加一个速度变化曲线，这些重复出现的厚度变化可以被减轻。由于即使是小速度的变化，都可以改变铸池内的凝固的金属外壳与铸辊的接触时间，因此，改变被送至铸辊间隙处的外壳的厚度，所以，用此方式进行调整是可行的。对于铸辊间隙增大，使带材产生变厚的倾向，通过对铸辊瞬时加速而进行调整是可行的，通过所述加速，减少了凝固成壳的时间，因而，产生了使带材厚度减薄的调整趋势。更进一步地说，改变凝固时间，将导致铸辊温度分布的改变，因而，导致铸辊形状的变化，与适当的初始铸辊偏心相匹配，而改变凝固时间，可以补偿铸辊偏心所带来的影响。

本发明提供一种连铸金属带材的方法，它包括：将熔化的金属注入一对受冷却的铸辊之间，形成熔化的金属铸池，在铸辊之间形成铸辊间隙，所述铸池被铸辊支撑，在铸辊间隙的端部，所述铸池被端部限制封闭件所限制，转动铸辊，凝固的金属带材从铸辊间隙向下移动，输送所述带材离开铸辊间隙，随着带材离开铸辊间隙，检测带材，用于确定沿带材长度方向，由于铸辊偏心所引起的带材厚度的变化曲线，根据所述的厚度变化曲线，对转动的铸辊施加一个速度变化曲线，所以减少了厚度变化的幅度。

所述厚度变化曲线可以是有规律重复的曲线。

最好，用一个检测设备对带材进行检测，产生一个信号，表明重复的厚度变化的曲线的频率和振幅，根据这些信号，改变铸辊的速度。

铸辊每转动一周，所施加的速度变化曲线包括一个单独变化，或者，速度多次发生变化。

最好，用电动机驱动铸辊，通过将所述信号直接送至电动机，而施加所述速度变化曲线。

在相对于铸辊转动的初始相位时，施加所述速度变化曲线，相位因此被改变，减少了厚度变化的振幅。

本发明所述方法也包括改变铸辊在连铸期间转动的平均速度，以维持恒定平均数量的带材厚度的工序。

本发明进一步提供连铸金属带材的设备，它包括：

一对平行的铸辊，铸辊之间形成铸辊间隙；

用以将熔化的金属送至铸辊间隙，以形成熔化的金属铸池的金属输送系统，所述铸池在铸辊间隙上方；

一对铸池限制端部封闭件，在每对铸辊的每侧端部安置一个铸池限制端部封闭件；

铸辊驱动装置，使两个铸辊沿相反方向转动，用以驱动带材向下通过铸辊间隙；

带材输送装置，用以将带材从铸辊间隙运走；

带材检测装置，随着带材离开铸辊间隙，检测带材，用于确定沿带材长度方向，由于铸辊表面偏心所引起的带材厚度的变化曲线；

控制装置，根据所述的厚度变化曲线，对铸辊的转动施加一个速度变化曲线，因此，减少厚度变化的幅度。

最好，操作检测装置，能够产生一个表示厚度变化的频率和振幅的信号，相应上述信号，控制装置有效地控制铸辊驱动装置的操作。

最好，铸辊驱动装置包括电动机，控制装置有效地将信号送至电动机。

为了更好地理解本发明，下文将接合附图对本发明进行详尽的描述。

图1显示了一个符合本发明的连铸机；

图2是一个垂直横截面视图，显示了连铸机的基本部件；

图3显示了参考信号和实际所测量到的带材厚度的曲线，所述曲线是图1所示的连铸机在连铸期间产生的。