[发明专利]一种用于连铸的系统和方法

说明书

一种连铸设备包含：由第一上游带轮和第一下游带轮承载的第一输送带，由第二上游带轮和第二下游带轮承载的第二输送带，以及供给熔融金属的模具区域，所述模具区域由布置在所述第一输送带后面的第一模具支撑部分和布置在所述第二输送带后面的第二模具支撑部分限定。所述第一模具支撑部分支撑所述第一输送带并且限定所述模具区域中的所述第一输送带的形状，所述第二模具支撑部分支撑所述第二输送带并且限定所述模具区域中的所述第二输送带的形状。所述第一模具支撑部分和所述第二模具支撑部分中的至少一个包括过渡部分和在所述过渡部分下游的平坦部分。所述过渡部分具有可变半径，所述可变半径被配置成从金属供给装置接收熔融金属。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月11日提交的序列号为62/483,987的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及金属的连铸，尤其涉及一种用于连铸金属的双带铸造系统和方法。

背景技术

轻质金属合金(例如铝合金)的连铸通常在连铸机中进行，例如双辊铸机和双带铸机。双辊铸机通常包括相对的旋转辊对，熔融金属抵靠该旋转辊对而进给。辊的中心线处于垂直或大致垂直的平面内，该平面穿过辊之间的最小间隙区域，称为“轧”，使得铸造带形成大致水平的路径，尽管存在其他双辊铸造设备可以成角度或垂直方向生成条带。

如图1所示，另一方面，双带铸机例如双带式铸造设备10通常包括由一对上带轮16、18和相应的一对下带轮20、22承载的一对环形输送带12、14。(带轮16和20在本文中也被称为轧带轮或轧辊。带轮18和22在本文中也被称为下游带轮或下游辊)。轧辊16、18和20、22的一个在另一个之上的布置限定了由输送带12、14界定的模具区A。输送带12、14之间的间隙决定铸造带材24的厚度。通过具有喷嘴30的供给装置28直接供给到辊隙中的熔融金属26被限制在移动的环形输送带12、14之间并且随着其移动的同时被固化。来自凝固金属的热量通过本领域已知的各种手段被引入到与正在铸造的金属相邻的输送带12、14的部分中。

虽然现有的双辊铸造系统和双带铸造系统通常适用于可被认为是普通性能的产品，但在不牺牲生产能力的情况下，还是期望在最小条带厚度和冶金质量(包括表面质量)方面有所改进。例如，对于双辊铸造，其中金属在相对的轧辊上铸造，铸模的长度在相对辊的切点之前被限制在短距离内，其直径受到实际考虑的限制，例如供给装置必须提供的空间。这些轧辊直径和周长的上限限制了铸造速度、轧辊寿命和冶金质量。

如上所述，在双带铸造中，熔融金属一般在切点处或刚好在过了切点处被供给到带上，所述切点为输送带从由轧辊或带轮限定的弯曲路径过渡到模具区域的平面路径。尽管与双辊铸造相比，双带铸造允许延长模具长度，但是紧接在辊隙之后的区域中发生初始凝固，该区域中带最不稳定。具体而言，如图2所示，当输送带14从轧辊20周围的弯曲路径过渡到模具区域的平面路径行进时，在模具区域，输送带12、14通过支承辊32支撑，在辊隙之后的区域34(称为输送带脱离区)中会出现被称为“输送带带脱离”的现象。如本文使用的“输送带脱离”是指在传送过程中，张紧输送带离开圆角或平面的引导表面时由于受到弯曲力矩或其他力量的原因而脱离的自然趋势。如容易理解的那样，冶金质量可能在带不稳定区域中受到不利影响，例如紧接在辊隙之后的区域中，特别是在铸造具有宽凝固范围的合金时。

此外，在将熔融金属供给到模具的基本平行部分的双带铸造中，铸造厚度也限制在厚度通常超过15毫米的较厚部分。因此，通常需要进行额外的后铸造操作(例如轧制)以达到小于15毫米的厚度，从而增加了总体成本。此外，这些较厚铸件的内层的凝固由于表面层的热阻而显着减慢，这在铸造具有宽凝固范围的合金时尤其有害。

鉴于上述情况，需要一种用于金属的双带连铸的系统和方法，相比于现有系统和设备，其能够生产更薄的金属带并且实现铸造带的冶金质量的改进，包括表面质量，并且不牺牲生产力。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种双带连铸设备。