CN1434751A - 金属连铸的方法和设备 - Google Patents

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CN1434751A CN01809569.0A CN01809569A CN1434751A CN 1434751 A CN1434751 A CN 1434751A CN 01809569 A CN01809569 A CN 01809569A CN 1434751 A CN1434751 A CN 1434751A
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Abstract

本发明涉及一种在至少一个环形带(10,12)上铸造金属带的设备和方法。该设备使用一个锥形的铸造段,该锥形的铸造段在熔融金属输入处较大并且逐渐减小到一个较小的厚度,在那里,一对压辊(15,17)施加压力以设定铸带的最终厚度。

Description

金属连铸的方法和设备
本发明的背景技术
本发明涉及一种金属连铸的方法和设备,本发明特别涉及金属带的铸造。薄金属带的连铸已经被成功地使用。使用能够铸造宽度达到80英寸但厚度通常为0.75英寸的带材的常规双带连铸机需要三个在线轧机机列来生产带厚为0.1英寸的卷材。
在诸如美国专利US5,564,491、US5,515,908、US6,044,896、国际专利WO09517274A1和WO9714520A中所披露的散热薄带连铸机中,也使用双带,铸造厚度通常为0.1英寸。但是,利用该技术铸造宽度大于20英寸的能力没有被得到证实。在现有技术所涉及的散热薄带连铸机中,熔融金属被供给到输入带轮上的带的曲线形部分,并且利用在输入带轮上的带的带隙完成金属的凝固。调整输入带轮之间的间隙以产生足够大的作用力,从而使带得到一些延伸。在调整间隙作用力中,使用在美国专利US6,044,896中披露的设备能够同时调节从顶部带轮到注口端部之间的水平距离和在顶部带轮和底部带轮之间的垂直距离。带在不与熔融或者凝固的带材接触的返回环路中被冷却。大约0.1英寸的铸造尺寸与利用常规的双带连铸机铸造接着经过三次轧制所得到的相同。在现有技术所涉及的散热薄带连铸机中,利用固定的机械和电磁边缘挡板的组合将侧挡板设置在输入带轮的带隙之前。这样的边缘挡板的一个实例如在国际专利WO98/36861中所示。凝固速度是半快速的,这在冶金方面对于许多产品是有利的,但对于制造需要抗擦伤的罐体原料是不适合的。通常,在利用现有技术所涉及的吸热薄带连铸机后使用三个轧机机列后能够使带厚降至0.01英寸。
在常规的双带铸带设备中,提供两个移动带,在两个移动带之间限定有一个用于金属浇注的移动铸型。循环的机械侧挡板块在铸造段中充填带之间的间隙,在铸造段中必需使带平行。这样的平行的带要求铸造产品的厚度基本上与顶部输送的熔融金属的高度相同。通常通过使一种冷却流体与带中与熔融金属接触的一个侧面相对的侧面接触对带进行冷却。因此,带受到极高的热梯度,其中带的一个侧面与凝固金属接触,并且带的另一个侧面与水冷却剂接触。动态不稳定的热梯度使带变形,因此如果不附加各种装置来防止偏析和多孔区域的产生,那么不能使上带或者下带变平。当该设备较宽时,带更易于变形。
现有技术中提出了各种改进,包括如在美国专利US3,937,270和US4,002,197中所披露的对带进行预热、如在美国专利US3,795,269中所披露的连续施加的和去除的分离层、如在美国专利US4,586,559中所披露的移动式循环侧挡板以及如在美国专利US4,061,177、US4,061,178和US4,193,440中所披露的改进式带冷却。这些各种改进以及其他改进有助于提高铸造表面的质量,但是铸造厚度太大以致于不能在下游的轧制中产生良好的经济效益。另外,随着宽度的增加达到好的表面质量是越来越困难的。
现有技术中提出的另一种连铸方法是通常被称为块铸方法。在该技术中,多个激冷块以相互邻接的方式被安装在一对相对的导轨上。每一组激冷块沿着相反的方向转动以在它们之间形成一个铸造腔,诸如铝合金的熔融金属被引入到铸造腔中。与激冷块接触的液体金属利用激冷块自身的热容被冷却和凝固。这样,块铸方法在原理和执行方面不同于带式连铸。块铸方法取决于可由激冷块产生的热交换。这样,在该设备的铸造段,热量从熔融金属被传递到激冷块,接着在返回环路上被排出。因此,块式连铸机要求精确的尺寸控制以防止由块之间的小间隙所产生的毛刺(即,横向的金属飞边)。当带材被热轧时,这样的毛刺能够产生开裂缺陷。因此,难以保持好的表面质量。美国专利US4,235,646和US4,238,248中披露了这样的块铸方法的实例。
在连续铸带中提出的另一种技术是单辊连铸机。在单辊连铸机中,熔融金属源被输送到转动的辊的表面上,辊在内部被冷却,并且熔融金属在辊表面上被拖动以形成薄金属带,薄金属带通过与辊表面的接触而被冷却。该带材对于许多应用通常是太薄,并且由于冷却缓慢以及微缩裂纹而使自由表面具有较差的质量。已经对这样的辊提出了各种改进。例如,美国专利US4,793,400和US4,945,974中建议在辊上开槽以提高表面质量;美国专利US4,934,443建议在辊表面上提供金属氧化物以提高表面质量。美国专利US4,979,557、US4,828,012、US4,940,077和US4,955,429中提出了其它各种技术。
已经在现有技术中使用的另一种技术是使用双辊连铸机,诸如在美国专利US3,790,216、US4,054,173、US4,303,181或者US4,751,958中披露的。这样的装置包括被供给到在一对沿着相反方向转动的、在内部冷却的辊之间的间隙的熔融金属源。双辊连铸技术与上述其他技术的不同之处在于,辊在凝固的金属上施加挤压力,从而在凝固后能够立即对合金进行热压缩。尽管双辊连铸机在商业应用中最受欢迎,但还是具有严重的不足,其中一个是产量通常是上述现有技术所涉及的装置所能够达到的10%。另外,尽管双辊连铸技术在高纯度铝(例如,铝箔)的铸造中能够提供可以接收的表面质量,但是当在用于铸造具有高合金成分以及宽凝固范围的铝时具有较差的表面质量。在双辊连铸机使用时遇到的另一个问题是,由于在凝固过程中的变形会使合金出现中心偏斜。这些设备已经被证实能够制造宽产品,但是生产率通常仅为散热和常规带式连铸机的单位宽度的10%。
因此,需要提供一种与目前使用的方法相比能够以高速、薄厚度和大宽度的形式连续铸造金属带的设备和方法。
因此,本发明的一个目的在于,提供一种利用常规的宽双带连铸机连续铸造金属带(即,0.1英寸厚)的设备和方法,其中在铸造段中将冷却剂供给到至少一个带上。
本发明的另一个目的在于,提供一种连续铸造金属带(即,0.1英寸厚)的设备和方法,利用该设备和方法能够在吸热带式连铸机上生产宽带材(即,宽度高达80英寸),同时能够无需在铸造段中提供冷却即可保持高速和薄厚度。
本发明的另一个目的在于,在一个设备上提供用于不同产品要求的凝固速度的范围,包括用于能够提供抗擦伤的罐体原料的慢速。
通过下面对本发明的详细描述可以更明显地看出本发明的这些和其他目的和优点。
本发明的概述
本发明提供一种使用双带式铸带技术的金属带连铸方法和设备,其中在带之间的铸造段在熔融金属输入处较大并且在该设备的长度上的部分处逐渐减小到一个较小的厚度,在熔融金属熔池的端部附近一对压辊设定了最终厚度。压辊辊隙、压辊-分离作用力和连铸机速度被调节以提供所需的铸带厚度。压辊作用力用于减少断裂并且控制在铸带宽度上的厚度型面,这对于成功地进行后面的轧制是重要的。
在本发明中,最好将熔融金属施加到在输入带轮的辊隙后面的带上。由于带在铸造区中朝向另一个带收敛,因此可使用厚的常规顶部设计以将熔融金属供给到该设备中,同时使带保持较薄。利用位于铸口的尖部和输出带轮之间的一对压辊带相互收敛的在锥形的铸造区中开始凝固。铸带在铸造区中凝固,铸造区从熔融金属输入处延伸到压辊。具有从压辊延伸到输出带轮的铸带输送段。
在本发明的优选实施例中,利用带的散热性能使熔融金属在铸造区中凝固,并且在不发生凝固的返回环路中使带冷却。这样,本发明的方法和设备能够使由于穿过现有技术所涉及的双带式连铸机的高的不均匀热量梯度所产生的不稳定变形影响达到最小或者避免。但是,如果需要的话,铸造区的锥形设置不排除在铸造区中在带的相对侧面上使用冷却装置以生产较厚的产品。
在本发明中,在铸口尖部后,可利用电磁装置实现对在锥形边缘上的熔融金属的封闭。或者,利用随带移动的并且密封在底部带的顶部和顶部带的侧边缘上的机械边缘挡板块实现边缘封闭。
用于本发明中的带设有具有不同抗热性能的不同涂层以提供快速或者慢速凝固以及短凝固段或长凝固段。这样,通过改变在带上的涂层,可根据产品的需要改变冶金结构。例如,为了制造具有良好的抗擦伤性能的罐体原料,需要进行慢速凝固。
本发明的原理可用于大多数金属的带铸中,包括钢、铜、锌和铅,但是特别适用于薄铝合金带的铸造,同时能够克服现有技术中存在的问题。
附图的简要说明
图1是本发明所涉及的铸造方法和设备的一个示意图。
图2是本发明所涉及的一种铸造设备的透视图。
图3是图1和图2中所示的熔融金属进入该设备的入口和压辊的截面图。
图4是可用于图1和图2中所示设备中的电磁边缘挡板的截面图。
图5是由两个带形成的带有锥度的铸造段和电磁边缘挡板的截面图。
图6A是交替区段的电磁边缘挡板的截面图。
图6B是交替区段的电磁边缘挡板的侧视图。
图7是可用于图1和图2中所示设备中的移动侧挡板块的端部截面图。
本发明的详细描述
图1、2和3以最佳的方式示出了本发明所涉及的设备。如图中所示,该设备包括一对环形带10和12,环形带10和12由一对上带轮14和16以及一对图1中的相应的下带轮18和20支撑。每一个带轮能够围绕图2中所示的各个轴线21、22、24和26转动。带轮是具有一定耐热性能的,上带轮14和16中的任何一个或者两个由适合的电动机装置(为了简单起见,图中未示出)驱动。对于下带轮18和20也是如此。每一个环形带10和12最好是由一种表面与浇注金属的反应性低或者不反应的金属制成。如本领域普通技术人员公知的,可使用多种适合的金属合金。例如钢和铜带可用于该设备中。
带10和12之间限定了一个铸造区,该铸造区从输入带轮14和18延伸到一对压辊15和17的辊隙。如图1和图2中所示,压辊15和17位于输入带轮14、18和输出带轮16、20之间。压辊15和17最好是可移动的以使铸造区的长度可根据特定铸件的要求在5至120英寸或者更大的范围内被调节。这些要求包括对速度、带涂层和产品凝固速度的考虑。在本发明的优选实施例中,压辊15和17之间的间隙小于两个带的厚度并且等于被铸造金属的所需厚度。这样,被铸金属带的厚度是由沿着穿过垂直于带10和12的压辊15和17的轴线的直线通过压辊15和17的带10和12之间的辊隙尺寸确定的。如在以前授权的美国专利US5,515,908中所述的,被铸带材的厚度还受到在进行铸造的带的热容的限制。
根据本发明的实施例,设置与压辊15和17相关的装置以防止压辊相互之间移动。可使用任何适合的能够使压辊15和17刚性定位的装置。图1和图2示出了一种简单的机构,其中包括分别安装在压辊15和17的轴23和27上的轴台45和47并且利用张紧部件41使它们相互固定。该张紧部件是固定的或者是可调节的。简单地使用张紧器41作为能够防止轴23和27相互移动的张紧部件可达到良好的效果。本领域普通技术人员应该理解的是,同样可使用各种其它的和更复杂的张紧部件。例如,可使用液压缸作为能够防止轴23和27相互移动的张紧部件。使用这样一种液压缸还具有可调节的优点,这样可根据应用和被铸金属方便地改变张紧力。
利用适合的金属供给装置28(诸如中间包)将被铸的熔融金属供给到铸造区。中间包28的内部宽度对应于被铸产品的宽度,并且宽度等于带10和12的最窄部分的宽度。中间包28包括金属供给铸口30以将熔融金属的水平流输送到在带10和12之间的铸造区中。这样的中间包在铸带中是常用的。这样,如图3中最佳示出的,铸口30与紧挨着铸口30的带10和12一起限定了铸造区,熔融金属的水平流流入到该铸造区中。这样,从铸口基本上水平地流动的熔融金属流充填在通过带轮14和18的每一个带10和12之间的铸造区。熔融金属开始凝固并且在铸带到达压辊15和17的辊隙之前基本上被凝固。供给到铸造区的熔融金属水平流与从铸口尖端42延伸到压辊15和17的带10和12的锥形铸造段接触能够使在输入带轮14和18处的间隙大于在压辊15和17之间的间隙。输入带轮14和18处的间隙48保持固定以便当调节压辊间隙49时能够保持良好的配合。带的线性速度、压辊间隙以及间隙分离作用力可被调整以使最后的凝固点51基本上在压辊15和17之间的带隙处。铸带的中心可具有一个“糊状”区域,该“糊状”区域是部分凝固的以便可支撑间隙作用力。
带10和12之间还限定了一个铸带输送区,铸带输送区从压辊15和17延伸到输出带轮16和20。在该输送区中的带10和12可相互平行或者可是发散的以使在输出带轮16和20之间的间隙大于压辊15和17之间的间隙。
根据本发明的优选实施例,本发明的铸造设备包括一对冷却装置32和34,冷却装置32和34与环形带中与在带10和12之间的铸造区中的被铸金属接触的部分相对。这样,冷却装置32和34用于在带10和12通过带轮16和20后并且在与熔融金属接触之前分别对带10和12冷却。在图1和图2中所示的最佳实施例中,所示的冷却装置32和34分别位于带10和12的返回环路上。在该实施例中,冷却装置32和34是诸如流体冷却喷嘴的常规冷却装置以能够将一种冷却流体直接喷射到带10和12的内侧和/或外侧,从而在厚度方向上对带进行冷却。或者,冷却装置可根据厚度和操作速度位于铸造段中、输送段或者输出带轮上。例如,较厚的铸带如0.2英寸至0.8英寸,可需要在铸造段上冷却同时保持对压辊的要求。有时,需要使用刮擦刷36和38,当它们通过带轮14和18时,刮擦刷36和38分别摩擦地与环形带10和12接合,从而在它们从中间包28接收熔融金属之前从环形带10和12的表面上清除任何金属碎屑或者其它形式的碎屑。
这样,在本发明的实施例中,熔融金属从中间包28通过铸口30水平地流入到限定在带10和2之间的浇注或者铸造区中,利用铸带与带10和12之间的热交换对带10和12进行加热。利用在压辊15和17后面的带10和12将金属铸带保持在它们之间并且对它们进行输送直至带10和12返回通过输出带轮16和20的中心线。接着,在返回环路中,冷却装置32和34分别对带10和12进行冷却并且去除在铸造区被输送到带上的所有热量。在带被刮擦刷36和38进行清洁后同时通过带轮14和18,它们相互接近再次限定压辊铸造区。
图3中详细地示出了从中间包通过铸口30供给熔融金属的最佳形式。如图中所示,铸口30是由上壁40和下壁42形成的,在上壁40和下壁42之间限定了压辊中心开口44,当它们分别通过带轮14和18周围时,其宽度可基本上延伸到带10和12的宽度。铸口30的壁40和42的远端基本上分别在带10和12的表面附近,并且与带10和12一起限定一个铸造腔或铸造区46,熔融金属通过中心开口44流动到铸造腔或铸造区46中。当在铸造腔46中的熔融金属在带10和12之间流动时,它将热量传输到带10和12上,同时对熔融金属进行冷却以形成保持在带10和12之间的凝固铸带50。在现有技术中所涉及的连铸机中,熔融金属与在线性段中的输入带轮14和18的辊隙48后与带10和12接触。在铸造区中,在带10和12之间的间隙从输入带轮14和18之间的间隙向着压辊15和17之间的间隙方向逐渐变细。因此,在本发明中,基本上在压辊15和17的辊隙49附近进行凝固。带10和12之间的间隙在它们在输入带轮14和18的辊隙48后与熔融金属第一次接触时基本上大于带10和12在压辊15和17处的间隙49。这样,熔融金属44可通过厚度大于铸带厚度50的铸口30被输送到铸造区46中。这是本发明与现有技术中所涉及的常规双带连铸机相比能够铸造更薄的带材的一个重要区别特征。另外,由于带10和12在第一次接触熔融金属时的间隙大于压辊15和17的辊隙49,因此在该区域中的带的任何变形几乎不会对被铸金属产生影响。在带10和12到达压辊辊隙49之前使高热量梯度大量消散,这样当带到达压辊辊隙时减小了可能出现的任何变形。
从图3中还能够看出在辊隙49之前进行凝固的重要性,在辊隙之前在铸造区中的锥形表面之间的金属凝固具有大于辊隙自身的相应尺寸或者厚度的尺寸或者厚度。这就保证当凝固的金属移动到辊隙49时,其尺寸大于辊隙的尺寸,从而确保辊隙49在金属铸带上施加压力,从而使其延展不仅能够提高表面性能而且能够减少带材断裂的趋势。应该注意的是,带材的中央芯部可能是半固体的并且能够支撑一些分离作用力。另外,施加在压辊之间的金属铸带上的压力能够保证金属铸带与带之间的良好的热接触并且建立后面的轧制所需的良好的厚度型面。
压力的大小对于本发明的实施是不重要的。通过调节压辊15和17之间的间隙和/或调节机器速度,可控制施加在铸带上的压力的大小。压力应该是足够高的以确保金属铸带和带之间的良好热接触以及产生延展。延展最好足以确保从辊隙49输出的金属铸带处于与张紧不同的挤压状态。使铸带保持在压力作用下能够使如果铸带被保持在张紧下可能出现的断裂达到最小。通常,希望延展的百分率较低,通常在10%以下,最好在5%以下。
本领域普通技术人员应该理解的是,被铸带材的厚度与带10和12的厚度、带的返回温度以及铸带和带的出口温度相关。另外,铸带的厚度还取决于被铸金属。通常,使用厚度为0.08英寸的钢带生产的厚度为0.100英寸的铝铸带能够提供300°F的返回温度和800°F的输出温度。输出温度与带和铸带厚度的相互关系在现已放弃的美国专利申请系列号为No.07/902,997中被详细披露。例如,使用厚度为0.06英寸的钢带生产的厚度为0.100英寸的铝铸带时,在返回温度为300°F时,输出温度为900°F;在返回温度为400°F时,输出温度为960°F。
本发明的方法和设备的一个优点是,目前对于散热双带连铸,可选择在带上使用防热涂层以减小热流和热应力,如在现有技术所涉及的常规双带连铸中通常所用的。在带的背面提供流体冷却,同时使带与在铸造区中的热金属接触能够大大地降低热梯度并且消除当超过临界热流量时出现的薄膜蒸发的问题。本发明的方法和设备还能够使在三个位置:(1)在金属输入之前以及(2)在带的铸造区的两个侧面有冷带段的情况,也就是冷构架达到最小。这些情况能够使带产生严重的变形。另外,还存在需要使用分型剂以防止金属铸带与带粘连的铸造情况。这些分型剂通常增加抗热性,因此需要比由现有技术所涉及的散热连铸机所提供的更长的铸造区,诸如在美国专利US5,564,491中所披露的,在输入带轮的曲线部分开始凝固和结束凝固的情况下。相反,本发明的较长的铸造区,即,从铸口尖部延伸到压辊辊隙,能够使用这样的分型剂。较长的铸造区和较低的热通量能够减小带的变形,从而能够在使铸带较薄(即,厚度为0.1英寸)的同时提高铸造宽度(例如高达80英寸)。
对于一些应用,需要使用在带中与被铸金属接触的表面上具有纵向沟槽的一个或者多个带。这样的沟槽已经用于单辊连铸机上,诸如在美国专利US4,934,443和WO9714520A中披露的。本领域普通技术人员应该理解的是,可在以下一个或者多个位置处在带上使用冷却剂。诸如与熔融金属相对的铸造区、与凝固的铸带相对的输送区、在输出带轮中的沟槽以及在输出带轮和输入带轮之间的返回环路中。在本发明的一个优选实施例中,可设定底部压辊以使底部带在该压辊上的包围部分很小并且利用顶部压辊的移动进行最大的间隙调节;另外,无需在顶部或者底部带上的铸造区上或者在输送区中的顶部带上进行冷却,但是在输送区中的底部带上和顶部带的返回环路上进行冷却。上述布置的目的在于,通过使铸带在压辊处的弯曲和当铸带在输送区收缩时的底部带的热收缩达到最小,来促进铸带和底部带的以后的分离。后面的热分离能够将铸带冷却到强度更高并且低脆性的更低温度。
在锥形的铸造区中的铸带的侧面处封闭金属是本发明的一个重要特征。在一个实施例中,如图4至6中所示,使用电磁边缘挡板将熔融金属30保持在与带10和12相邻的凝固金属65之间并且防止熔融金属从带的边缘逸出。该电磁边缘挡板包括芯62,线圈64安装在芯62上,线圈64产生一个电磁场。带10和12的边缘通过芯62并且由线圈64产生的电磁场沿着带的边缘容纳熔融金属。电磁边缘挡板如在国际专利WO98/36861中详细披露,该文献的内容在这里作为参考。但是,由于本发明的设备使用比现有技术所涉及的连铸设备所提供的长的铸造区,因此本发明中必须使用基本上在铸造区的整个长度上延伸的电磁边缘挡板。
延伸电磁边缘挡板的长度的一种方法是使用分别交替的上电磁封闭段68和下电磁封闭段70,如图6B中所示。每一个区段抵靠着相邻的区段并且线圈64的位置在相邻的区段之间是交替的以使对应于每一个区段的室具有自己的线圈。
用于容纳熔融金属的另一种机构是使用移动的边缘挡板块。移动的边缘挡板块如在美国专利US3,795,269中披露的,该文献的内容在这里作为参考。但是为了适应本发明所涉及的锥形的铸造区,这样的移动的边缘挡板块必须被改进。
参见图7,顶部带10比底部带12窄以使边缘挡板块72位于底部带12的顶部上并且密封在顶部带10的侧面上。另一组边缘挡板块74可位于挡顶部带10上以进一步防止熔融金属从带的边缘逸出。

Claims (25)

1.一种利用连续带铸造生产金属铸带的设备包括:
(a)一对由导热材料制成的连续的带,所述带相邻以在它们之间限定一个铸造区;
(b)一对至少两个带轮的装置,包括一个输入带轮,每一个所述带被安装在一个带轮装置上并且围绕一个输入带轮装置,从而使所述带限定了一个围绕所述输入带轮的曲线形表面和在所述带绕过输入带轮后的一个基本上线性表面;
(c)一对与所述带的线性表面相邻的压辊,所述压辊位于另一个压辊的上方,所述带通过所述压辊并且在它们之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由所述压辊的轴限定的平面中;
(d)用于将熔融金属供给到在铸造区中的所述带的所述线性表面上的装置,利用该装置能够使熔融金属在围绕压辊的带之间的辊隙之前的铸造区中凝固;以及
(e)与压辊相关的装置,该装置能够控制它们之间的间隙并且辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带得到延展,从而在铸带从辊隙输出后使铸带在移动方向上受到挤压以使铸带断裂的可能性达到最小。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个所述带相邻的冷却装置。
3.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个所述带相邻的冷却装置,当所述带不与熔融金属或者浇注金属接触时,所述冷却装置通过当所述带不与熔融金属或者铸带接触时消除由熔融金属和浇注金属与带之间的传递的基本上所有的热量来降低带的温度。
4.如权利要求1所述的设备,其特征在于,用于供给熔融金属的装置包括中间包,所述中间包具有铸口,所述铸口设置成将熔融金属沉积在所述连续带的线性表面上的位置处。
5.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备包括用于使每一个所述带围绕带轮前进的装置。
6.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述连续带是由一种导热金属制成的。
7.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备包括用于防止熔融金属流出所述带的边缘的边缘封闭装置。
8.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述铸造区是在所述带绕过所述输入带轮转换后的一个基本上线性锥形的铸造区。
9.一种利用连续带铸造生产金属铸带的设备,包括:
(a)一对由导热材料制成的连续的带,所述带相邻以在它们之间限定一个铸造区;
(b)一对至少两个带轮的装置,包括一个输入带轮,每一个所述带被安装在一个带轮装置上并且围绕一个输入带轮装置,从而使所述带限定了一个围绕所述输入带轮的曲线形表面和在所述带绕过输入带轮后的一个基本上线性表面;
(c)一对与所述带的线性表面相邻的压辊,所述压辊位于另一个压辊的上方,所述带通过所述压辊并且在它们之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由所述压辊的轴限定的平面中;
(d)用于将熔融金属供给到所述带的所述线性表面上的装置,利用该装置能够使熔融金属在围绕压辊的带之间的辊隙之前的铸造区中凝固以形成厚度大于在压辊辊隙中的带之间距离的金属铸带;以及
(e)与压辊相关的装置,该装置能够控制它们之间的间隙并且辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带得到延展,从而在铸带从辊隙输出后使铸带在移动方向上受到挤压以使铸带断裂的可能性达到最小。
10.如权利要求9所述的设备,其特征在于,用于供给熔融金属的装置包括中间包,所述中间包具有铸口,所述铸口设置在将熔融金属沉积在所述连续带的线性表面上的位置处。
11.如权利要求9所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个所述带相邻的冷却装置。
12.如权利要求11所述的设备,其特征在于,所述连续带是由一种导热金属制成的。
13.如权利要求9所述的设备,其特征在于,用于供给熔融金属的装置是中间包铸口,所述中间包铸口基本上水平地供给熔融金属流。
14.如权利要求11所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个所述带相邻的冷却装置,当所述带不与熔融金属或者浇注金属接触时,所述冷却装置通过当所述带不与熔融金属或者铸带接触时消除由熔融金属和浇注金属与带之间的传递的基本上所有的热量来降低带的温度。
15.一种利用连续带铸造生产金属铸带的设备包括:
(a)一对由导热材料制成的连续的带,其中一个带在另一个带的上方,所述带相邻以在它们之间限定一个铸造区;
(b)一对至少两个带轮的装置,包括一个输入带轮,每一个所述带被安装在一个带轮装置上并且围绕一个输入带轮装置,从而使所述带限定了一个围绕所述输入带轮的曲线形表面和在所述带绕过输入带轮后的一个基本上线性表面;
(c)一对与所述带的线性表面相邻的压辊,所述压辊位于另一个压辊的上方并且在它们之间具有一个间隙,所述带通过所述压辊并且在它们之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由所述压辊的轴限定的平面中;
(d)铸口装置,所述铸口装置与所述带的线性表面一起限定所述铸造区,所述铸口装置用于将熔融金属供给到在所述铸造区中的所述带的所述线性表面上,从而能够在金属到达带的压辊辊隙之前使熔融金属在带之间的铸造区中基本凝固以形成金属铸带,金属铸带的厚度大于压辊辊隙之间的距离;以及
(e)与压辊相关的装置,该装置能够控制它们之间的间隙并且辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带具有基本上与压辊辊隙相符的厚度型面。
16.如权利要求15所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个所述带相邻的冷却装置。
17.如权利要求15所述的设备,其特征在于,所述设备包括与每一个压辊的轴线相连的张紧装置以防止压辊相互移离。
18.一种利用连续带铸造生产金属铸带的设备包括:
(a)一对由导热材料制成的连续的带,其中一个带在另一个带的上方以在它们之间限定一个铸造区;
(b)一对至少两个带轮的装置,包括一个输入带轮,每一个所述带被安装在一个带轮装置上并且围绕一个输入带轮装置,从而使所述带限定了一个围绕所述输入带轮的曲线形表面和在所述带绕过输入带轮后的一个基本上线性表面,所述输入带轮位于另一个上方并且在它们之间具有压辊间隙;
(c)一对与所述带的线性表面相邻的压辊,所述压辊位于另一个压辊的上方,所述带通过所述压辊并且在它们之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由所述压辊的轴限定的平面中;
(d)用于将熔融金属供给到在铸造区中的所述带的所述线性表面上的装置,利用该装置能够使熔融金属在围绕压辊的带之间的辊隙之前的铸造区中凝固;以及
(e)与压辊相关的装置,该装置能够控制它们之间的间隙并且辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带得到延展,从而在铸带从压辊辊隙输出后使铸带在移动方向上受到挤压以使铸带断裂的可能性达到最小以及使铸带比在所述输入带轮之间的间隙薄。
19.一种利用连续带铸造来生产金属铸造产品的方法,包括下列步骤:
(a)使一对由导热材料制成的带围绕一对输入带轮以及在位于输入带轮下游的一对压辊之间移动,所述压辊之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由基本上垂直于所述带的压辊轴所限定的平面中,绕过输入带轮的每一个带限定压辊围绕输入带轮的曲线形表面和在所述带绕过所述输入带轮后的一个基本上线性表面,所述基本上线性表面之间限定了一个铸造区;
(b)将熔融金属供给到所述带的所述线性表面上以使熔融金属在围绕压辊的带之间的辊隙之前的铸造区中凝固以形成厚度大于在压辊辊隙中的带之间距离的金属铸带;以及
(c)使铸带相对于压辊辊隙前进以在辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带得到延展,从而在铸带从辊隙输出后使铸带在移动方向上受到挤压以使铸带断裂的可能性达到最小。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述压辊在另一个的上方并且在它们之间具有一定的间隙,所述压力足够大以使铸带比在输入带轮处的间隙薄。
21.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述熔融金属以基本上水平流的形式被供给到所述铸造区。
22.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述金属是一种铝合金。
23.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述方法包括使带冷却的步骤以去除从熔融金属和浇注金属传递到带上的热量。
24.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述压力足以使铸带产生15%的延展率。
25.一种利用连续带铸造来生产金属铸造产品的方法,包括下列步骤:
(a)使一对由导热材料制成的带围绕一对输入带轮以及在位于输入带轮下游的一对压辊之间移动,所述压辊之间限定一个辊隙,所述辊隙位于由基本上垂直于所述带的压辊轴所限定的平面中,从而使所述带在它们限定了一个铸造区,并且当每一个带从输入带轮移动到压辊时限定一个线性锥形铸造区;
(b)在所述线性锥形铸造区内将熔融金属供给到所述带的表面上以使熔融金属在围绕压辊的带之间的辊隙之前的铸造区中凝固以形成厚度大于在压辊辊隙中的带之间距离的金属铸带;
(c)使铸带相对于压辊辊隙前进以在辊隙处对基本凝固的铸带施加足够大的压力以使铸带得到延展,从而在铸带从辊隙输出后使铸带在移动方向上受到挤压以使铸带断裂的可能性达到最小;以及
使每一个带冷却以基本上去除从熔融金属和浇注金属传递到带上的热量。
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