[发明专利]急冷制带的设备及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工与制造技术领域，具体地指一种急冷制带的设备及工艺。

背景技术

目前常规的急冷制带的设备主要为水平双辊式带钢铸轧机、异径双辊铸轧机、单辊式带钢铸轧机和带式铸轧机。

具体来说，水平双辊式带钢铸轧机具有结构简单、易于控制、双面结晶、内部质量好等优点。但这种铸轧机液面稳定性差，防止二次氧化能力差，浮渣卷入影响带钢质量，侧封边有飞边，用中间罐侧封板要求严格，易坏且更换困难。另外，双辊式为双面凝固、双面冷却，冷却弧长小，不足冷却辊周长的1/4，带钢出辊缝的温度较高，达1000℃以上，材料仍在相变过程中，材料最终性能不易控制。

异径双辊铸轧机的两辊中均装有内部水冷系统，它具有设备简单，整体浇铸系统封闭好，无二次氧化，进入铸轧机的金属液体平稳，中间包有封渣措施，侧封容易解决，中间包金属液体浇铸完后可连续使用。但是异径倾斜的双辊冷却弧长不足冷却辊周长的1/8，带钢出辊缝的温度较高，达1000℃以上，材料仍在相变过程中，材料最终性能不易控制。

单辊式带钢铸轧机的优点是设备简单且容易控制，有防止二次氧化的封渣措施，中间罐加盖保护好，带钢宽度可由中间罐铸嘴调节。缺点是单面结晶，铸坯质量不稳定。

带式铸轧机浇铸薄带坯过程的特点是，金属液体通过固定的金属液体注入系统，注到铸轧机移动式铁带或铜带上，铁带或铜带配有喷水强冷系统促使金属液体凝固，形成8～15mm厚带钢；带钢进入二冷区后温度被调整到合适水平，以使薄带在随后的连轧过程中获得带钢要求的性能，最后将带钢卷为带钢卷。带式铸轧机可实现单面凝固，单面冷却（单带式），也可实现双面凝固和双面冷却（双带式），但是速度低，铸带较厚，最小厚度8mm，不适合进行薄带和极薄带的生产试验。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种急冷制带的设备及工艺，该设备和工艺能方便生产不同厚度的钢带，并且冷却效果较好，材料最终性能容易控制。

为实现此目的，本发明所设计的急冷制带的设备，其特征在于：它包括第一液压缸、虹吸管、磁性卷取机、冷却辊、与冷却辊匹配的冷却履带、通过液压缸进行升降的可升降式中间包、通过虹吸管与可升降式中间包连通的喷嘴包、设置在喷嘴包底部的底座、设置在喷嘴包与底座之间并能驱动喷嘴包升降的第二液压缸，其中，所述冷却辊与冷却履带之间形成冷却通道，喷嘴包的喷嘴与冷却通道的入口对应，磁性卷取机的磁性卷筒与冷却通道的出口对应，所述冷却通道的长度大于冷却辊周长的四分之一，小于冷却辊周长的二分之一；所述喷嘴包的喷嘴位于冷却辊中心线的上方；所述喷嘴包内设有能控制金属液体从喷嘴流出速度的升降式塞板。

所述可升降式中间包、虹吸管和喷嘴包的侧壁上均设有感应加热装置。

上述技术方案中，它还包括设置在底座侧面的螺杆调节装置，所述螺杆调节装置的固定板与地面固定连接，螺杆调节装置的调节螺栓连接底座侧面和固定板。

上述技术方案中，它还包括液压伺服控制系统，所述液压伺服控制系统的控制信号输出端分别连接第一液压缸和第二液压缸的控制信号输入端。

所述喷嘴为长条形，长条形喷嘴的喷嘴缝隙范围为0.3～60mm，长条形喷嘴的宽度范围为30～3000mm。

所述喷嘴包的腔体为扁椭圆腔体，腔体的宽度范围为喷嘴的宽度加上10～100mm。

所述可升降式中间包由中间包包体和能将中间包包体进行密封的中间包上盖组成；所述喷嘴包由喷嘴包包体和能将喷嘴包包体进行密封的喷嘴包上盖组成。

一种利用上述急冷制带的设备的急冷制带方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：将可升降式中间包调整到最高位置，把金属液体注入可升降式中间包内；

步骤2：对喷嘴包进行抽真空处理，使金属液体从可升降式中间包通过虹吸管不断地流到喷嘴包；

步骤3：待喷嘴包内金属液体面达到1/3～3/4喷嘴包高度时，提升升降式塞板，使金属液体从喷嘴中喷出；

步骤4：在步骤3进行的同时，控制第一液压缸和/或第二液压缸使可升降式中间包内金属液体液面与喷嘴包内金属液体液面保持一致；

步骤5：金属液体由喷嘴喷到冷却辊上进行初始冷却，然后经过初始冷却后的金属液体进入冷却通道，随着冷却辊和冷却履带的转动，经过初始冷却后的金属液体在冷却通道内实现双面冷却从而凝固形成带材，待带材温度降至相变温度以下时，由冷却通道的出口输出；