專利名稱：用于連續(xù)鑄造金屬的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)鑄造金屬或金屬合金尤其銅或銅合金的方法，其中，液態(tài)金屬從一個加熱罐經(jīng)一個澆注噴嘴導(dǎo)入到一個連鑄機的外澆口內(nèi)，連鑄機有一同時運行的結(jié)晶器。
此外，本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)鑄造金屬的鑄造設(shè)備，包括一個熔爐、一個轉(zhuǎn)送熔融金屬的裝置以及一個同時運行的結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
在按先有技術(shù)已知的鑄造方法中，熔融的金屬連續(xù)供入一敞口的澆口盤并從那里起按溢流法供給鑄造機。此方法的缺點是，液態(tài)金屬在凝固前與空氣接觸，因此根本不能鑄造對氧或?qū)溆H和的金屬品種。
但是，即使所述的親和性比較有限或可通過原則上可能的但非常昂貴的外罩(Einhausung)限制，仍必須考慮到容易揮發(fā)的合金成分部分蒸發(fā)。
另一個困難源自于按溢流法在同時運行的結(jié)晶器內(nèi)流動的金屬難以控制和只能很費力地影響流程。這可能導(dǎo)致不希望的紊流，由此增加鑄坯內(nèi)有氧化物或氣態(tài)雜質(zhì)的危險以及不希望的液態(tài)金屬分布和相應(yīng)地溫度和合金元素分布的危險。還有一個缺點是，在結(jié)束鑄造時原則上在澆口盤內(nèi)留有殘余的液態(tài)金屬，必須將它排除。澆口盤的排空意味著一種安全性風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述缺點以及由此相應(yīng)地改進(jìn)前言所述的方法和設(shè)備。
此目的在工藝方法方面采取按權(quán)利要求1所述的措施達(dá)到。按本發(fā)明將熔融金屬的澆注噴嘴設(shè)計為浸入管，它插入由同時運行的結(jié)晶器構(gòu)成的外澆口內(nèi)。與垂直的連續(xù)鑄錠的情況不同，在那里這項措施原則上是已知的，對于其他鑄造方法存在這樣的觀點，即，為了構(gòu)成一個凝固前沿，澆注噴嘴或噴嘴前端必須根據(jù)期望的液膜厚度比較近地設(shè)在一個下冷卻傳送帶處，以便能更好地控制液體流出。為了能更好地控制在這里令人擔(dān)憂的不安全的流動過程，在DE 37 07 897 A1中建議，在一條相對于水平面沿澆注方向傾斜延伸的傳送帶中，該傳送帶沿澆注方向的斜度根據(jù)金屬熔體的澆注速度和材料參數(shù)調(diào)整。令人意外地業(yè)已證明，即使在同時運行的結(jié)晶器進(jìn)口的始端構(gòu)建有一個其中插入浸入管的外澆口，仍能控制熔體流動。由此基本上防止熔體與外界空氣接觸。此外在外澆口內(nèi)熔體的流速并因而流動剖面，可以通過浸入管的直徑以及借助前爐內(nèi)熔池水平面已調(diào)整好的金屬靜壓，與在外澆口內(nèi)的冷卻剖面和凝固剖面同樣好地加以影響。所述剖面可例如通過浸入管的插入長度、它的出口的形狀以及流動速度調(diào)整，它們本身影響在同時運行的結(jié)晶器壁上的熱傳導(dǎo)。因為在同時運行的結(jié)晶器中的冷卻通常比振動式結(jié)晶器中進(jìn)行得快得多，所以液相在時間上大大縮短。因此背景技術(shù)中明顯的重力效果和流動剖面(包括回流)或得到的冷卻效率均有重要意義。
優(yōu)選地，浸入管的斜度與澆注液面位置相匹配和必要時跟蹤。按本發(fā)明另一項設(shè)計，同時運行的結(jié)晶器側(cè)面相對于水平面略有傾斜，優(yōu)選地在3°與45°之間。最后，熔融的金屬優(yōu)選地從熔爐，優(yōu)選地在壓力下，直接轉(zhuǎn)送到浸入管內(nèi)。
采取上述措施出人意外地可顯著減少熔體內(nèi)的表面流動和紊流，并因而大大減小夾雜氣體的危險。流動過程和供給的金屬量的速率可以比迄今控制得好得多。在澆注開始時可用來自壓力室可精確調(diào)溫的金屬起動。為了結(jié)束澆注或為了中斷，降低熔體借助它輸送的壓力，從而使前爐的全部金屬流回壓力室內(nèi)。
為了實施本方法，采用權(quán)利要求5中說明的鑄造設(shè)備，按本發(fā)明它的特點在于，用于轉(zhuǎn)送熔融金屬的裝置是一根浸入管，它設(shè)置為可沿其縱軸線運動。這種縱軸向的可運動性成為浸入管可始終以期望的插入深度定位在外澆口內(nèi)的前提條件。
優(yōu)選地，為了浸入管的定位，采用距離傳感器，距離傳感器設(shè)在其外套上。此距離傳感器與一個相應(yīng)的控制裝置一起保證在需要的情況下浸入管跟蹤變化的澆注液面，以及保證浸入管定心，以保持期望的流動剖面和避免與同時運行的結(jié)晶器部件熱短路。
按另一項設(shè)計，浸入管直接與澆注爐固定連接，以及澆注爐可以沿一個相對于水平面傾斜的軌道運動，所以浸入管可以通過澆注爐的運動控制。采取這些措施可以省去中間容器，如按先有技術(shù)需要的溢流澆口盤。此外，由于從流動鏈中取消了澆口盤的傳送功能，減少了輸入系統(tǒng)要不然存在的慣性。若浸入管設(shè)置為相對于鑄造間隙縱軸線傾斜設(shè)置和可控制，則可以達(dá)到進(jìn)一步改善熔體流動。對此由在爐門框上相應(yīng)的調(diào)整件加以保證，它使熔爐和固定在熔爐上的浸入管始終處于最佳定位狀態(tài)。


附圖表示按本發(fā)明的實施例。其中圖1澆注爐側(cè)視圖以及兩個冷卻的同時運行的形式上的傳送帶的結(jié)晶器側(cè)面的局部視圖；以及圖2在外澆口內(nèi)的浸入管放大圖。
具體實施例方式
在圖1中表示的澆注爐10配備一個感應(yīng)加熱裝置。從澆注爐10延伸一個有一個傾斜的底面12的前爐臂11。在前爐臂11的端部設(shè)一個浸入管13，它(尤其見圖2)以這樣的方式深入地插入兩個冷卻的傳送輥15、16之間的鑄造間隙14內(nèi)，即，使浸入管13的出口端處于澆注液面17的下方。
通過在澆注爐內(nèi)的熔池液面上方在氣體腔內(nèi)加壓，液態(tài)金屬被壓入前爐臂內(nèi)并從浸入管流出。為了結(jié)束澆注過程取消壓力，所以例如處在前爐臂內(nèi)的液態(tài)金屬基于傾斜的底面12可以回流到爐內(nèi)。整個澆注爐以這樣的方式支承，即，使浸入管相對于冷卻的傳送輥15、16的斜度及其相對位置是可調(diào)的。在浸入管上存在的距離傳感器和控制裝置用于此目的。由傳送帶15和16構(gòu)成的鑄造間隙設(shè)置為相對于水平面傾斜，以及至少基本上平行于浸入管縱軸線18延伸。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)鑄造金屬或金屬合金尤其是銅或銅合金的方法，其中，液態(tài)金屬從一個加熱罐經(jīng)一個澆注噴嘴導(dǎo)入到一個連鑄機的外澆口內(nèi)，連鑄機具有一個同時運行的結(jié)晶器，其特征為澆注噴嘴設(shè)計為浸入管，它插入到由同時運行的結(jié)晶器側(cè)構(gòu)成的外澆口內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為浸入管的斜度與澆注液面位置相匹配以及必要時跟蹤澆注液面。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為傳送帶相對于水平面略有傾斜，優(yōu)選地在3°與45°之間，和/或，傳送帶之間的距離＞20mm。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征為熔融的金屬從熔爐優(yōu)選地在壓力下直接轉(zhuǎn)送到浸入管內(nèi)。
5.一種用于連續(xù)水平鑄造金屬的鑄造設(shè)備，它的組成部分包括一個熔爐(10)、一個轉(zhuǎn)送熔融金屬的裝置以及一個同時運行的結(jié)晶器，其特征為用于轉(zhuǎn)送熔融金屬的裝置是一根浸入管(13)，它設(shè)置為可沿其縱軸線(18)運動。
6.按照權(quán)利要求5所述的鑄造設(shè)備，其特征為浸入管(13)優(yōu)選地在其外套上具有距離傳感器，借助這些距離傳感器可有控制地調(diào)整浸入管與外澆口的相對位置。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的鑄造設(shè)備，其特征為浸入管直接與澆注爐(10、11)固定連接；并且，澆注爐可以沿一個相對于水平面傾斜的軌道運動，所以浸入管(13)可通過澆注爐的運動進(jìn)行控制。
8.按照權(quán)利要求5至7之一所述的鑄造設(shè)備，其特征為浸入管(13)設(shè)置為相對于鑄造間隙縱軸線傾斜和可控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)鑄造金屬或金屬合金的方法和設(shè)備，其中液態(tài)金屬從一個熔爐經(jīng)一個澆注噴嘴導(dǎo)入到一個由兩條相對置的冷卻傳送帶構(gòu)成的間隙內(nèi)。按本發(fā)明澆注噴嘴設(shè)計為浸入管，它插入到在傳送帶之間構(gòu)成的外澆口內(nèi)。
文檔編號B22D11/06GK1678414SQ03820831
公開日2005年10月5日 申請日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者H·貝貝爾, J·梅澤哈 申請人:德國英杜加工業(yè)爐制造公司