[发明专利]一种双辊薄带连铸辊面清理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及连铸技术，特别涉及一种双辊薄带连铸辊面清理方法和装置。

背景技术

双辊薄带连铸技术与传统的连续铸造方法不同，该工艺直接将钢水浇注在一个由两个相对转动并能够快速冷却的铸辊和侧封板围成的熔池中，熔融钢水在铸辊旋转的周向表面被冷却和凝固，进而形成凝固壳并逐渐生长然后在两铸辊辊缝隙最小处被挤压在一起，最后在出带口形成厚金属薄带材，带材经过1-2道次热轧后送入卷曲机卷曲。该方法不需经过多道热轧工序，可大大简化薄带生产工艺及减少设备投资。由于整个的生产过程中金属的凝固时间比较短，所以薄带连铸产品晶粒细化、材料的强度、韧性延伸率有所提高，同时凝固速度快也有利于抑制元素的偏析。

双辊薄带连铸铸辊由铜合金制造，且，表面有金属铬(Cr)或金属镍(Ni)的镀层，铸辊表面经过毛化处理，毛化后的表面有一定数量的凹坑或沟槽。在美国专利US20050126742以及WO2009027045等专利中都提到在辊面进行一定的处理后使得辊面规律地分布有一定深度和高度的凹坑和凸起，钢水与这些凸起接触凝固后有利于提高铸带质量，降低熔池内钢水在辊面凝固不均匀导致的铸带表面质量缺陷。

由于融熔的钢水在铸辊辊面的冷却速度很快，同时会有很多金属氧化物或非金属氧化物杂质析出并黏结在铸辊辊面上。如果这些氧化析出物分布不均匀会影响铸辊辊面局部导热强度，进而会使铸带表面产生裂纹，导致铸带表面的质量缺陷。作为保证铸带质量的关键技术之一，双辊薄带连铸机多使用毛刷辊进行辊面清理，毛刷辊的形式多种多样，作用在铸辊辊面的方法也有所不同，目的都是利用毛刷辊清理铸辊上的的黏着物颗粒。

中国专利CN200420107544.x中提到的一种辊面清理装置，使用的是金属刮刀贴紧辊面刮削辊面残留物，利用刮刀后部的弹簧提供顶紧力。这种方法对铸辊辊面的磨损剧烈，而且受到结构限制不能清理辊面微小的金属氧化物。

还有如美国专利US5307861中介绍的一种用一排毛刷平行放置于铸辊表面，铸辊转动是毛刷可以做轴向运动，二者形成相对运动达到清理辊面的效果。

还有很多薄带连铸辊面清理专利提到的技术方案都采用辊面清理装置和铸机分别独立工作的设计方案，这样做虽然结构相对简单，控制两个设备相对容易，但是清理装置毛刷辊辊面和铸辊辊面相对距离不容易控制，一旦这两个执行机构动作过程存在时间差，则直接造成辊面清洁质量不均匀，进而造成铸带表面质量缺陷。而且，在辊面清理过程中，清理装置的刷毛在压力作用下发生弯曲，所以毛刷辊刷毛的弯曲量要与铸辊表面的凹坑深度相匹配，否则会降低清理效果。

发明内容

本发明的的目的在于提供一种双辊薄带连铸辊面清理方法和装置，在双辊薄带连铸浇铸过程中，使用合理的清理方法和装置提高薄带连铸铸辊的清理效果，使辊面导热系数均匀，提高铸带质量。本发明适用于用双辊式薄带连铸机，浇注厚度1.5-5mm的金属铸带。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种双辊薄带连铸辊面清理方法，双辊薄带连铸机的每一个铸辊采用两根上下设置的毛刷辊清理其表面，其中至少有一根毛刷辊的旋向与铸辊旋向相同，铸辊的线速度恒定且大于铸辊转速，辊面清理装置通过固定在铸辊轴承座上的液压缸控制毛刷辊与铸辊之间的距离或压力；浇铸伊始，毛刷辊靠近铸辊辊面并开始清理工作，随着浇铸的进行，辊面清理装置根据铸辊膨胀量而做相应的位移调整以保持毛刷辊和铸辊之间恒定的压力；在清理辊面过程中，毛刷辊的刷毛在驱动液压缸的作用压在铸辊辊面上发生弯曲，宏观上表现为毛刷辊局部被压扁，毛刷辊最小压扁量为毛刷辊直径r与压扁后的最小直径r_min之差，即：压扁量Δr＝r-r_min，单位mm，此压扁量介于毛化后的铸辊辊面平均凹坑深度的1-10倍之间，辊面平均凹坑深度采用粗糙度Ra值衡量；

在浇铸作业开始前，上、下毛刷辊同时靠近辊面并转动，此时的下辊的转动速度为上辊转动速度的0.2-0.5倍，上辊的转动速度是铸辊转动速度的1.5-3倍；且下辊作用于辊面的压力大于上辊作用于辊面的压力1-2倍；在稳定浇铸阶段，下毛刷辊脱离与铸辊辊面的接触，并保持0.1-1mm间隙；上辊的转动速度是铸辊转动速度的1.5-3倍；当浇铸作业即将结束时，此时布流系统停止供应钢水，下毛刷辊靠近辊面并转动，此时下辊转动速度为上辊转动速度的0.2-0.5倍，上辊的转动速度是铸辊转动速度的1.5-3倍，且下辊作用于辊面的压力是上辊作用于辊面压力的1-2倍，上辊作用在铸辊上的单位压力为0.1-2.5MPa。