[发明专利]用于封闭薄金属带材双辊连铸设备中的铸造腔的侧板

说明书

本发明涉及金属连铸，特别是涉及在两个具有水平轴的内冷却式相向转动的轧辊之间铸造金属带材、尤其是几个毫米厚的带钢的设备。

在这些设备中-目前正在研究工业应用于钢材铸造，铸造腔以轧辊的侧表面和侧面封闭盘为界，金属贴着侧表面凝固，侧面封闭盘由耐火材料制成，安装在轧辊的平面端部(称为“端面”)。例如，文档EP-A-0,698,433中描述了这样的设备。

侧面封闭盘，至少其与轧辊端面相接触的部分，必须由第一耐火材料制成，如SiALON，其硬度高，抗液态金属腐蚀的能力强。为获得轧辊/侧盘接触的满意密封，以免金属熔液从铸造腔中由这些接触处溢出，这些条件被认为是必须的。侧板的中部只与金属熔液接触，而不与轧辊接触，可以由第二耐火材料制成，例如基于矾土或二氧化硅的材料。总之，这种第二材料必须是一种良好的绝热材料，以免液态金属与之接触时凝固。但是，在使用直径为1500mm的轧辊的情况下，在侧板的最下部，即从“辊隙点”(即两个轧辊最接近的点，低于此点带完全凝固)以上的5到10厘米处的部分，该板被假定必须由上述硬质第一耐火材料或其它具有相当特性的材料制成。这是因为这部分区域受到显著的磨擦，这些磨擦不仅仅是由轧辊引起的，还包括以下因素：

处在轧辊表面上的凝固了的金属(这被称为“凝固层”)；

糊状金属(即部分凝固的金属)，处于凝固层之间，刚好在辊隙点的上方，靠近侧板，在轧辊的运动的作用下，将被推向辊隙点；以及

位于辊隙点下方的带材自身。

在整个铸造过程中，侧板与轧辊在该区域接触的稳固性与防止在此处出现假性凝固相比，必须被优先考虑。另外，将轧辊在辊隙点区隔开的这个很窄的间距(等于所需的带材的厚度，即几个毫米)将使各种材料在此点上的并置-就象处在侧板其余部分上的那样-非常困难，或说甚至不可能。

在铸造过程中，侧板朝向轧辊端面的挤压作用造成侧板摩擦性磨损，但只发生在其与轧辊接触的区域。这样，侧板上没有受到摩擦性磨损的那部分就逐渐探入铸造腔，进入的深度可达到5到15mm。这样，就形成了有时被称为的“正嵌入”。

在铸造过程结束后对磨损的侧板进行检查时，常常发现该正嵌入的下部断裂了-这是铸造中它受到强应力的标志。这一断裂的效果是：在位于辊隙点上方几厘米处正嵌入的探入深度突然减小，或者甚至在此处彻底毁掉正嵌入。断裂的路线不规则，这特别取决于耐火材料的内部坚固性。因此，这一断裂在耐火材料内部沿不同方向扩散的风险很高，造成侧板面向铸造腔的区域-在此区域金属显然呈液态-的部分断裂和剥离。在这种情况下，必然会发现有液态金属从铸造腔中渗漏出来，这至少会造成带材短暂的质量下降。如果断裂在轧辊/侧板的接触区域产生，该接触区的密封性要通过在侧板上施加更大的压力来重建：其磨损使得恢复一个符合端面几何形状的接触面成为可能。但是，在铸造过程中如果这种事故产生得太频繁，就会导致侧板上硬耐火材料的过度消耗，于是就存在着这样的风险：如果侧板的厚度太小，就不能支持整个铸造过程。但是，如果让该硬质耐火材料足够厚，使得即便多次产生刚描述的这类事故，也能保证它能够支持整个铸造过程，这又会导致侧板过分昂贵。最后，如果出现特别严重的液态金属渗漏，将很容易造成铸造过程的紧急停机，从而毁坏设备。

本发明的目的在于使侧板具有这样的特点：能够防止正嵌入的剥蚀对带材的质量和铸造过程的实施产生有害的影响。

为此目的，本发明的主题是一个侧板，用于封闭金属带材连铸设备中的、处于两相向转动的靠在一起并具有水平轴的轧辊之间的铸造腔，这种侧板包括一个下部，在这样一个区域里由高硬度第一耐火材料制成，在该区域，上述下部与上述轧辊的端面接触，或与即将进入凝固过程的液态金属接触，或与凝固了的带材的边缘接触，侧板的特征在于：上述的下部，在其将面向铸造腔的那个面上，有一个填充了耐火材料的凹槽。

封在上述凹槽里的上述耐火材料最好是这样一种材料，其硬度比上述第一耐火材料的低，具有较高的绝热性能。

正如将会被理解的那样，本发明的要点在于：设计出一种侧板，在其最下部设计出一种双层结构，以便当由凝固的金属引起的、作用于上层的应力变大时，该上层剥蚀，这一剥蚀不存在扩展到侧板上部的可能性。这样，就有可能控制下面现象的进展：即如果完全失控的话，将会导致铸机运行的严重中断。

通过阅读下面的描述并参考下面所附的示图，可以对本发明有更清楚的理解。

图1以示图表示出从正面观察的静止状态的薄带材双辊连铸设备，该设备只配置了两个侧板中的一个，这是本发明现有技术。