專利名稱：連續(xù)鑄造機(jī)的鑄造帶的表面紋理構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)的帶式鑄造機(jī)中的熱通量的控制，這種連續(xù)的帶式鑄造機(jī)用于連續(xù)將熔融金屬澆鑄成條形。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于這種機(jī)器中的鑄造帶的表面紋理結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
連續(xù)鑄造機(jī)如雙帶式鑄造機(jī)、單帶式鑄造機(jī)和再循環(huán)式鑄模鑄造機(jī)通常用于利用熔融金屬尤其鋁合金來生產(chǎn)出鑄錠條(連續(xù)金屬條)。在這類鑄造機(jī)中，在連續(xù)移動的鑄造面之間形成鑄造型腔，并基于連續(xù)澆鑄而將熔融金屬導(dǎo)入鑄造型腔中。通過鑄造面吸收金屬熱量，并使金屬固化成條形鑄錠，其通過移動的鑄造面而連續(xù)地離開鑄造型腔。穿過鑄造面的熱通量(從金屬固化中提取的熱量)必須小心地控制，以便獲得具有良好表面質(zhì)量的鑄錠條，并避免鑄造型腔的變形。不同的金屬(例如鋁合金)需要不同水平的熱通量，以便在連續(xù)澆鑄的基礎(chǔ)上進(jìn)行合適的鑄造，因此，能夠控制鑄造設(shè)備以便為特定鑄造金屬提供所需水平的熱通量是比較重要的。
主要的熱通量控制通常通過為鑄造帶或鑄模提供冷卻水來實現(xiàn)。在大多數(shù)帶式鑄造機(jī)中，這通常在鑄造帶穿過鑄造型腔的區(qū)域中在該鑄造帶的背面上進(jìn)行。然而，熱通量通常由額外的裝置進(jìn)行更精密的調(diào)整。例如，帶式鑄造機(jī)在鑄造帶上設(shè)有多孔的陶瓷涂層。這種涂層可選擇性地部分地或完全地填充高傳導(dǎo)率的惰性氣體，例如氦，以提供進(jìn)一步細(xì)調(diào)。在這種情況下，保持均勻陶瓷涂層的費(fèi)用和惰性氣體的成本致使這種工藝在經(jīng)濟(jì)上缺乏吸引力。
目前還已知，可在鑄造面和熔融金屬接觸之前，在鑄造面上敷設(shè)一層易揮發(fā)或部分揮發(fā)性液體，例如油。該層通常稱為″皮帶油″或″分型層″。該層的厚度可發(fā)生變化，以便控制下層鑄造面的熱通量。然而，這種油的使用可能會對鑄錠條(尤其由包含高含量鎂的鋁合金制成的鑄錠)的表面質(zhì)量造成負(fù)面影響，并且可能導(dǎo)致環(huán)境問題，尤其當(dāng)需要為實現(xiàn)預(yù)期程度的熱通量控制而過度涂覆油時。
于1980年9月30日授權(quán)給Paul W.Jeffery等人的美國專利No.4,614,224以及于2000年9月19日授權(quán)給Iijoon Jin等人的美國專利No.6,120,621公開了不規(guī)則表面紋理的鋼帶(通過噴丸處理形成紋理結(jié)構(gòu))的用途，其中在鑄造帶表面和熔融金屬接觸之前，將一層液體涂覆在鑄造帶的表面上。通過在鑄造帶表面穿過鑄造型腔時將冷卻劑直接涂覆在鑄造帶的反面上，來冷卻鑄造帶表面。該液體通常是烴類物質(zhì)，其在使用中至少部分地?fù)]發(fā)，并在熔融金屬和鑄造帶表面之間形成氣態(tài)層。該氣態(tài)層具有絕熱性能，并因此在熔融金屬和帶表面之間產(chǎn)生顯著的溫度降。殘余液體本身具有相對較小的影響。通過改變所施加的液體量，就可以調(diào)節(jié)氣態(tài)層的效果并獲得對穿過鑄造帶的熱通量的某種程度的控制，并改善鑄造工藝。這兩個專利分別描述了210微英寸(5.3微米)(RMS)和160至512微英寸(4至13微米)(Ra)的表面粗糙度。
在諸如以上所述當(dāng)鑄造帶穿過鑄造型腔時，將冷卻劑直接涂覆在鑄造帶反面的鑄造機(jī)中，通過使用較高傳導(dǎo)率的鑄造帶(例如銅)，以及通過減少液體分型層的量，就可提高熱通量。應(yīng)用于這種高導(dǎo)電率鑄造帶上的傳統(tǒng)紋理結(jié)構(gòu)減小了最大熱通量能力，但是這種紋理結(jié)構(gòu)的消除會導(dǎo)致鑄造期間彎液面穩(wěn)定性的問題。
于2000年5月16日授權(quán)給Donld G.Harrington的美國專利No.6,063,215公開了一種鋼鑄造帶，其以更規(guī)則的方法形成紋理結(jié)構(gòu)，即，其提出了在鋼鑄造帶的表面上提供橫向凹槽或凹痕。之后，將這種帶紋理結(jié)構(gòu)的鋼鑄造帶進(jìn)行人工氧化。這種紋理結(jié)構(gòu)據(jù)說可促進(jìn)更均勻的熱傳遞，并允許鑄造期間所形成的氣體逸出來。這種鑄造帶用在其中鑄造帶在遠(yuǎn)離鑄造型腔的區(qū)域進(jìn)行冷卻并且不使用分型劑的鑄造機(jī)中。
于2000年10月24日授權(quán)給Gavin Wyatt的美國專利No.6,135,199公開了一種帶式鑄造機(jī)，其中鑄造帶具有精細(xì)的縱向凹槽，但引用了美國專利申請No.08/543,445(其作為美國專利No.6,063,215的繼續(xù)申請而被授權(quán))來作為優(yōu)選實施例。
因此，需要提供一種改進(jìn)的鑄造帶，其具有由其反面上的冷卻劑直接冷卻鑄造帶的較高散熱能力的特征，同時提供了不會造成鑄造帶變形的穩(wěn)定鑄造工藝。
發(fā)明公開根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種連續(xù)帶式鑄造設(shè)備，其包括鑄造型腔，至少一條(優(yōu)選兩條)具有穿過并至少部分限定了鑄造型腔的細(xì)長鑄造面的柔性鑄造帶，用于使所述至少一條鑄造帶在所述鑄造面的縱向方向上旋轉(zhuǎn)、從而使所述鑄造面沿所述縱向方向穿過所述鑄造型腔的電動機(jī)，以及適合于將熔融金屬連續(xù)地輸送到鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬供應(yīng)裝置，這樣，供應(yīng)至鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬固化，并通過所述至少一條鑄造帶的旋轉(zhuǎn)而使其作為連續(xù)鑄錠條從所述鑄造型腔中取出，其中所述鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。這些凹槽優(yōu)選賦予該鑄造面18至80微英寸(0.46至2.0微米)、更優(yōu)選18至65微英寸(0.46至1.65微米)，和最優(yōu)選25至45微英寸(0.64至1.14微米)范圍內(nèi)的表面粗糙度(Ra)，該表面粗糙度是在與凹槽方向垂直的方向上測量的。凹槽之間的相對間距設(shè)置成使得在與凹槽方向垂直的方向上，平均粗糙度(Ra)是在小于10mm、更典型為大約5mm的距離上測得的。有利的是，鑄造帶由銅或銅合金、或者鋁或鋁合金制成。
該設(shè)備優(yōu)選包括供給裝置，其適合于在所述鑄造面接觸到鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬之前，將至少部分揮發(fā)性液體分型劑供給至所述鑄造面上。
該設(shè)備還優(yōu)選包括去除裝置，其適合于在所述鑄造面離開所述鑄造型腔并與所述連續(xù)鑄錠條分離之后，從所述鑄造面上除去所述分型劑。
該設(shè)備還尤其優(yōu)選是帶式鑄造機(jī)，其具有冷卻劑出口，用于當(dāng)鑄造帶穿過鑄造型腔時將冷卻劑涂覆在鑄造帶的反面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種澆鑄金屬以形成連續(xù)鑄錠條的方法，其包括通過提供至少一條柔性鑄造帶來形成鑄造型腔，該鑄造帶具有細(xì)長鑄造面，其中該鑄造面穿過并至少部分地限定鑄造型腔，從而連續(xù)地為鑄造型腔供給熔融金屬，并在鑄造面的縱向方向上旋轉(zhuǎn)鑄造帶，從而將所述熔融金屬抽吸通過鑄造型腔，并從型腔中去除所述熔融金屬在鑄造型腔內(nèi)固化時所形成的固化鑄錠條，其中所述鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種適合于在連續(xù)帶式鑄造機(jī)中使用的鑄造帶，所述鑄造帶包括具有細(xì)長鑄造面的柔性鑄造帶，該鑄造面設(shè)有定向在大致同一方向上的多條凹槽。
在本發(fā)明中，所述凹槽優(yōu)選定向在離鑄造帶的縱向方向小于45度(更優(yōu)選小于20度，理想地小于10度或甚至小于5度)的方向上，并且最優(yōu)選定向成基本上處在鑄造帶的縱向方向上。鑄造帶的整個鑄造面優(yōu)選都設(shè)有凹槽，并且這些凹槽在鑄造帶的橫向方向上是大致鄰接的，這樣，如果這些凹槽通過平坦的無凹槽槽脊間隔開，那么這些槽脊就具有比相鄰凹槽的寬度更小的寬度。
通過參考以下描述、所附權(quán)利要求和附圖，將進(jìn)一步理解本發(fā)明的各個方面和優(yōu)點。
附圖簡介以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是可用于本發(fā)明的連續(xù)的雙帶式鑄造機(jī)的簡化側(cè)視圖；
圖2是圖1中的鑄造機(jī)的出口部分的放大圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的鑄造帶的表面的圖示；圖4是圖3所示鑄造帶的放大的局部剖視圖，即，沿著圖3的區(qū)域IV剖開的剖視圖；圖5顯示了分型層去除裝置的簡化剖視圖，其可用于從鑄造面上去除殘留的分型劑；圖6示意性地顯示了將新的分型劑層涂覆在鑄造面上的裝置；和圖7是圖6的簡化的縱向垂直剖面圖。
用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式圖1和圖2顯示了用于連續(xù)澆鑄熔融金屬例如熔化成鑄錠條的鋁合金的雙帶式鑄造機(jī)10。本發(fā)明可并非排它地適用于這類例如在美國專利No.4,061,177和No.4,061,178中所公開的鑄造機(jī)的鑄造帶上，這些專利的公開內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。應(yīng)該注意，本發(fā)明的原理可成功地應(yīng)用在單帶式鑄造系統(tǒng)的鑄造帶上。以下將簡要地解釋圖1和圖2中的連續(xù)帶式鑄造機(jī)的結(jié)構(gòu)與操作。
如圖1和圖2中所示，鑄造機(jī)10包括一對有彈性的柔性鑄造帶12和14，各鑄造帶由位于一端的上滑輪16和下滑輪17以及位于另一端的上方液體支承件18和下液體支承件19來攜帶。各滑輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在該機(jī)器的支撐結(jié)構(gòu)上，并由適當(dāng)?shù)尿?qū)動裝置驅(qū)動。出于簡化目的，在圖1和圖2中沒有顯示出支撐結(jié)構(gòu)和驅(qū)動裝置。鑄造帶12和14設(shè)置成基本上相互平行地以基本相同的速度通過在這兩鑄造帶之間、即在其鑄造面之間限定了鑄造型腔22(也稱之為″造型間隙″或″移動鑄模″)的區(qū)域。鑄造型腔22可根據(jù)澆鑄鋁條所需的厚度，而通過邊擋板(未示出)來調(diào)整寬度。這對鑄造帶基本上相互平行地在鑄造型腔內(nèi)行進(jìn)，優(yōu)選一定程度地會聚。熔融金屬沿著箭頭24的方向經(jīng)由入口25而連續(xù)地供給至鑄造型腔22中，而鑄造帶在鑄造型腔區(qū)域中通過冷卻劑液體20在反面上的直接沖擊而在其反面處進(jìn)行冷卻。之后，鑄件帶沿箭頭27的方向離開出口26。
在所示設(shè)備中，所澆鑄的熔融金屬的行進(jìn)路徑基本上是水平的，并且從鑄造型腔的入口25至出口26有較小程度的向下傾斜度。
熔融金屬通過設(shè)置在鑄造型腔22的入口25處的合適流槽或凹槽(未顯示)而供應(yīng)至鑄造型腔22中。例如，轉(zhuǎn)讓給本申請的同一受讓人的美國專利No.5,636,681中所介紹的熔融金屬噴射器可用于將熔融金屬供給至鑄造機(jī)10。雖然沒有顯示，但是在該機(jī)器的每側(cè)都設(shè)有邊擋板，從而在其邊緣處完成鑄造型腔22的封閉?？梢岳斫?，在鑄造機(jī)的操作中，供給至鑄造型腔22入口25的熔融金屬通過鑄造帶12，14的連續(xù)運(yùn)動而穿過鑄造型腔22，并且到達(dá)出口26。在沿鑄造型腔(移動鑄模)22行進(jìn)的過程中，來自金屬的熱量通過鑄造帶12，14而傳導(dǎo)，并通過所供應(yīng)的冷卻劑20而從鑄造帶中帶走熱量，這樣熔融金屬就從其與鑄造帶鑄造面相接觸的上面和下面而向內(nèi)逐漸固化。在到達(dá)鑄造型腔的出口26之前，熔融金屬完全固化，并以連續(xù)固態(tài)鑄造條30的形式而從出口26中露出來，其厚度通過鑄造帶12和14的鑄造面所限定的鑄造型腔22的寬度來確定。鑄造條30的寬度由定向在鑄造帶12，14邊緣附近的邊擋板(未顯示)來限定。
鑄造帶本身以適合于這類鑄造機(jī)的方式構(gòu)成，優(yōu)選具有適當(dāng)?shù)母邚?qiáng)度的金屬制成，并且具有可充分張緊而不會發(fā)生塑性屈服的特性。雖然對于本發(fā)明中的用途而言，鑄造帶可由鋼或任何其它傳統(tǒng)上用于這類鑄造帶的材料制成，但是，本發(fā)明優(yōu)選采用高傳導(dǎo)率的金屬，例如合適的銅合金。甚至如同于2003年10月3日以Willard M.T.Gallerneault等人的名義提交、并轉(zhuǎn)讓給本申請同一受讓人的共同未決美國專利申請No.60/508,388中所公開的那樣，可使用具有所需特性的鋁合金，該申請的公開通過引用而結(jié)合在本文中。
根據(jù)本發(fā)明，一條或優(yōu)選這兩條鑄造帶都在其表面上設(shè)有紋理結(jié)構(gòu)，以調(diào)節(jié)來自熔融金屬的熱通量，并使熔融金屬和鑄造帶之間的接觸點(即彎液面)穩(wěn)定，從而避免最終金屬條中的鑄造缺陷，并且還消除或減輕由于作用在鑄造帶上的熱應(yīng)力而引起的熱變形。在本發(fā)明中，鑄造帶的鑄造面通過產(chǎn)生多條細(xì)長凹槽而形成紋理結(jié)構(gòu)，這些凹槽定向在基本相同的方向上，優(yōu)選定向在鑄造帶的移動方向上，即基本上是鑄造帶的縱向方向上。換句話說，各凹槽的主方向分量優(yōu)選沿著鑄造帶的移動方向或縱向方向。例如，通過采用研磨介質(zhì)如打磨紙或打磨織物，并利用在鑄造帶縱向方向上操作的磨床如帶式砂磨機(jī)或研磨機(jī)來研磨鑄造帶的表面，就可獲得這些凹槽。研磨介質(zhì)經(jīng)過挑選，以產(chǎn)生所需的平均表面粗糙度，即，18至80微英寸(0.46至2.0微米)范圍內(nèi)的表面粗糙度。
圖3是鑄造帶的鑄造面的圖示，其以放大形式顯示了根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選形式的表面紋理結(jié)構(gòu)，即設(shè)在鑄造帶的鑄造面中的表面凹槽。箭頭31顯示了鑄造方向(鑄造帶的運(yùn)動方向)。在圖3的優(yōu)選實施例中，凹槽為鑄造面提供了一定的粗糙度，其按照傳統(tǒng)的平均表面粗糙度(Ra)為單位，在18-80微英寸(0.46至2.0微米)的范圍內(nèi)，優(yōu)選為18-65微英寸(0.46至1.65微米)，更優(yōu)選為25-45微英寸(0.64至1.14微米)范圍內(nèi)。表面粗糙度數(shù)值(Ra)是算術(shù)平均表面粗糙度。在例如由美國Metals Park，Ohio 44073的ASM International于1989年出版的金屬手冊第9版第16卷中由Michael Field等人發(fā)表的論文第19至23頁中描述了這種粗糙度測量方法；該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。圖4是圖3中所示表面的局部剖視圖(鑄造方向31的橫切方向)，顯示了該表面的峰P和谷V的粗糙度算術(shù)平均值(Ra)。當(dāng)前幾種測量表面粗糙度的方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果鑄造帶的粗糙度(Ra)小于大約18微英寸(0.46微米)，那么彎液面就變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致表面缺陷，并且鑄造條的內(nèi)部會具有多孔性并具有其它鑄造缺陷。如果鑄造帶的粗糙度超過80微英寸，那么鑄造條表面就具有裸露的枝晶(稱之為″晶霜″)或滲出物(稱之為″氣孔″)，雖然此時鑄錠內(nèi)部可能是良好的。上限某種程度上與合金相關(guān)，因此特別優(yōu)選的80微英寸上限可用于涵蓋最廣泛的合金范圍。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，18至65微英寸的粗糙度是更優(yōu)選的，如后文中詳細(xì)描述的示例所示，25-45微英寸的粗糙度甚至是更加優(yōu)選的。
設(shè)于鑄造帶鑄造面上的凹槽可以與在接觸熔融金屬之前涂覆在鑄造面上的液體分型層更高效地協(xié)作。構(gòu)成分型層的液體分型劑優(yōu)選是一種在使用中至少部分揮發(fā)的物質(zhì)。本發(fā)明的凹槽容許揮發(fā)的分型層比在凹槽不規(guī)則的情況下更有效地分布在鑄造型腔內(nèi)(在鑄造方向上)，這就改進(jìn)了熱分布。在凹槽定向在鑄造帶縱向方向上的優(yōu)選實施例中，這尤其是如此。該優(yōu)選實施例還為鑄造帶提供了在鑄造方向上的所需數(shù)量的表面粗糙結(jié)構(gòu)，從而使彎液面性能穩(wěn)定，并允許獲得更高的澆鑄速率。
與液體分型劑結(jié)合在一起使用的已知鑄造帶紋理系統(tǒng)傾向于使用較重的紋理結(jié)構(gòu)，例如美國專利No.6,120,621中所公開的噴丸凹痕，其具有160至512微英寸范圍的紋理結(jié)構(gòu)，這就使得需要施加大量的分型劑。根據(jù)本發(fā)明的凹槽只需要較少的分型劑，但就能獲得這樣的分型劑分布，其允許在冷卻劑直接涂覆在鑄造帶反面的鑄造系統(tǒng)中維持較高的熱通量，同時沒有因不穩(wěn)定的不均勻熱應(yīng)力而引起的鑄造帶變形。
另外，當(dāng)在鑄造面從鑄造型腔中露出來之后將殘余分型劑(層)從鑄造面上基本完全去除后，本發(fā)明就可更有效地工作，并且在重新進(jìn)入鑄造型腔之前為鑄造面涂覆新的分型層，使其與連續(xù)供應(yīng)的熔融金屬的接觸得以持續(xù)。
為了這個目的，可以使用如圖5，6和7中所示的裝置，其公開在1997年6月10日授權(quán)給John Sulzer等人、并轉(zhuǎn)讓給本申請同一受讓人的美國專利No.5,636,681中。該專利的公開內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。以下將簡要地解釋這些裝置的結(jié)構(gòu)與操作。圖5顯示了帶式鑄造機(jī)的部分簡化剖視，顯示了分型層去除裝置32。圖6示意性地顯示了用于將新分型劑層涂覆在鑄造面上的裝置，而圖7是圖6的簡化的縱向垂直剖視圖。
在圖5中，顯示了位于雙帶式鑄造機(jī)10(圖1)的鑄造型腔出口端處的上方鑄造帶12的一部分。熔融金屬固化成與沿箭頭27方向移動的鑄造面12a相接觸的金屬條30。鑄造帶12的一部分12c最先脫離與固化金屬條的接觸，并具有被接觸熱金屬后的碎屑所污染的分型劑表面涂層。在用于噴射熔融金屬層的噴射器上游的工位(圖5中未示出，而參見圖6和圖7)處，可將新的液體分型劑層涂覆在鑄造帶的返回面12b上。
分型層去除裝置32定向在鑄造帶12附近，其用于在涂覆新的分型劑之前，從鑄造帶的表面上完全去除舊的分型劑和碎屑。去除裝置32包括中空的外殼34，其在鑄造帶的寬度上延伸，并且在除了面向相鄰鑄造帶12表面的敞開面36以外的所有側(cè)面上都是封閉的。帶扁平噴嘴的噴管38定位在外殼34中，用于噴出高壓清洗液。當(dāng)鑄造帶移動經(jīng)過去除裝置32時，就噴射清洗液來去除鑄造帶表面上的大部分分型液和污染碎屑。利用刮刀40來去除鑄造帶表面上的任何殘余清洗液或碎屑。
去除裝置32可快速、高效且連續(xù)地去除鑄造帶表面上的被污染的分型液層和固態(tài)碎屑，使得從鑄造型腔22中露出的鑄造帶12鑄造面是完全清潔的，并準(zhǔn)備好在再次接受熔融金屬之前涂覆上新的分型液層。
為了更有效地操作本發(fā)明的凹槽，在除去之前涂覆的殘余分型劑之后，在鑄造帶的寬度上薄薄地且均勻地涂覆上新的分型液層。圖6和圖7顯示了可用于涂覆新分型層的無接觸式靜電噴射裝置42。通過改變輸送到噴頭上的液體流率，就可改變分型液的量。
通過沿鑄造帶以重疊的梯隊形式來設(shè)置靜電噴射裝置，如圖6中所示，就可實現(xiàn)在鑄造帶的寬度上均勻地涂覆分型液?？稍谠囘\(yùn)行時，利用附著在鑄造帶上的較小金屬標(biāo)記來測量液體的實際分布。除去該金屬標(biāo)記并對其進(jìn)行精密稱重，就可揭示噴霧分布狀況，從而根據(jù)需要而為實現(xiàn)均勻的噴射來調(diào)整噴射裝置。
以下將參照示例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，該示例并非試圖限制本發(fā)明的范圍。
示例利用雙帶式鑄造機(jī)來執(zhí)行鋁合金(AA 5754型)的一系列鑄造。該示例使用了具有1.5mm厚度的銅鑄造帶。利用砂帶在銅帶上形成平行于鑄造方向的帶凹槽的紋理結(jié)構(gòu)，并且該紋理(粗糙度)可變化，形成不同的粗糙度值。粗糙度利用在主磨光面上所測量的平均粗糙度(Ra)而進(jìn)行量化。在任何特殊的鑄造帶上設(shè)置兩種紋理結(jié)構(gòu)。不同等級的打磨砂帶A16至A80用于加工制備這些鑄造帶，其中該數(shù)字表示利用這些磨光紙所獲得的以微英寸為單位的粗糙度值(Ra)。利用便攜式表面光度儀(5.60mm的評估長度和0.8mm的切開尺寸)，以及從新制備的鑄造帶表面的復(fù)制品中，就可獲得新制備的帶凹槽的鑄造帶表面的粗糙度。鑄造是在不同的澆鑄速率和不同的熱通量條件下執(zhí)行的。
扁鑄坯表面質(zhì)量由表面外觀確定；發(fā)展了這樣的數(shù)字分級系統(tǒng)(1至5)，其帶有用較小數(shù)字來評判的較好質(zhì)量。可以確定的是，當(dāng)使用被制備成帶有所測量粗糙度Ra在25至45微英寸(0.46至1.14微米)范圍內(nèi)的鑄造帶時，就獲得了最好的扁鑄坯表面質(zhì)量。在某些鑄造條件下，該范圍可擴(kuò)展到18至80微英寸(0.46至2.0微米)的范圍。表1給出了平均粗糙度值(Ra)以及對鑄造條整體影響的最終評價。
表1取決于表面粗糙度值的鑄件質(zhì)量

盡管已經(jīng)參照若干優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是，這些描述只是用于解釋本發(fā)明，而不應(yīng)解釋為限制了本發(fā)明。在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍的條件下，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可構(gòu)思出各種修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)的帶式鑄造設(shè)備，包括鑄造型腔，至少一條具有穿過并至少部分限定了所述鑄造型腔的細(xì)長鑄造面的柔性金屬鑄造帶，用于使所述至少一條金屬鑄造帶在所述鑄造面的縱向方向上旋轉(zhuǎn)、從而使所述鑄造面沿所述縱向方向穿過所述鑄造型腔的電動機(jī)，以及適于將熔融金屬連續(xù)地輸送至所述鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬供應(yīng)裝置，這樣，供應(yīng)至所述鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬固化，并通過所述至少一條鑄造帶的旋轉(zhuǎn)而作為連續(xù)鑄錠條從所述鑄造型腔中取出，其中，所述鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述多條凹槽賦予所述鑄造面一定的表面粗糙度(Ra)，所述表面粗糙度(Ra)在18至80微英寸(0.46至2.0微米)的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述鑄造面的粗糙度(Ra)在18至65微英寸(0.46至1.65微米)的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述鑄造面的粗糙度(Ra)在25至45微英寸(0.64至1.14微米)的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一條鑄造帶由銅或銅合金制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一條鑄造帶由鋁或鋁合金制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述鑄造帶由鋼制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述凹槽定向在離所述鑄造面的縱向方向45度范圍內(nèi)的方向上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述凹槽定向成基本上處在所述鑄造面的縱向方向上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備是設(shè)有兩條鑄造帶的雙帶式鑄造機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括供給裝置，其適于在所述鑄造面接觸所述鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬之前，將至少部分揮發(fā)性的液體分型劑供給至所述鑄造面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括去除裝置，其適于在所述鑄造面離開所述鑄造型腔并與所述連續(xù)鑄錠條分離之后，從所述鑄造面上去除所述分型劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于在所述金屬鑄造帶經(jīng)過所述鑄造型腔時將冷卻劑涂覆在所述金屬鑄造帶反面上的裝置。
14.一種澆鑄金屬以形成連續(xù)鑄錠條的方法，其包括，通過提供至少一條柔性金屬鑄造帶來形成鑄造型腔，所述鑄造帶具有穿過并至少部分地限定了所述鑄造型腔的細(xì)長鑄造面，連續(xù)地為所述鑄造型腔供給熔融金屬，并在所述鑄造面的縱向方向上旋轉(zhuǎn)所述鑄造帶，以便通過所述鑄造型腔拉出所述熔融金屬，以及從所述型腔中取出所述熔融金屬于鑄造型腔內(nèi)固化所形成的固化鑄錠條，其中，所述鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述鑄造面設(shè)有多條凹槽，其賦予所述鑄造面一定的表面粗糙度(Ra)，所述表面粗糙度(Ra)在18至80微英寸(0.46至2.0微米)的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述鑄造面設(shè)有凹槽，其賦予所述鑄造面一定的在18至65微英寸(0.46至1.65微米)范圍內(nèi)的粗糙度(Ra)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述鑄造面設(shè)有凹槽，其賦予所述鑄造面一定的在25至45微英寸(0.64至1.14微米)范圍內(nèi)的粗糙度(Ra)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括提供所述至少一條由銅或銅合金制成的鑄造帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括提供所述至少一條由鋁或鋁合金制成的鑄造帶。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括提供所述至少一條由鋼制成的鑄造帶。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括將所述多條凹槽定向在離所述鑄造面的縱向方向45度范圍內(nèi)的方向上。
22.根據(jù)權(quán)利要求所述14的方法，其特征在于，所述方法包括將所述多條凹槽定向成基本上處在所述鑄造面的縱向方向上。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括，提供兩條鑄造帶來限定所述鑄造型腔。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括將熔融的鋁或鋁合金作為所述熔融金屬供給至所述鑄造型腔。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，在所述鑄造面與所述熔融金屬接觸之前，將至少部分揮發(fā)性的液體分型劑供給至所述鑄造面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，在所述鑄造面離開所述鑄造型腔并與所述連續(xù)鑄錠條分離之后，從所述鑄造面上去除所述分型劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，當(dāng)所述鑄造帶穿過所述鑄造型腔時，將冷卻劑涂覆在所述鑄造帶的反面上。
28.一種適于在連續(xù)的帶式鑄造機(jī)中使用的鑄造帶，所述鑄造帶包括具有細(xì)長鑄造面的柔性金屬鑄造帶，所述鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述多條凹槽賦予所述鑄造面一定的表面粗糙度(Ra)，所述表面粗糙度(Ra)在18至80微英寸(0.46至2.0微米)的范圍內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述鑄造面的粗糙度(Ra)在18至65微英寸(0.46至1.65微米)的范圍內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述鑄造面的粗糙度(Ra)在25至45微英寸(0.64至1.14微米)的范圍內(nèi)。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述鑄造帶由銅或銅合金制成。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述鑄造帶由鋁或鋁合金制成。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述鑄造帶由鋼制成。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述凹槽定向在離所述鑄造面的縱向方向45度范圍內(nèi)的方向上。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的鑄造帶，其特征在于，所述凹槽定向成基本上處在所述鑄造面的縱向方向上。
全文摘要
一種連續(xù)的帶式鑄造設(shè)備設(shè)有鑄造型腔以及至少一條具有細(xì)長鑄造面的柔性鑄造帶，該鑄造面穿過并至少部分限定了所述鑄造型腔。電動機(jī)用于使鑄造帶在鑄造面的縱向方向上旋轉(zhuǎn)，從而使鑄造面沿著所述縱向方向穿過鑄造型腔。熔融金屬供應(yīng)裝置將熔融金屬連續(xù)地輸送到鑄造型腔內(nèi)，這樣，供應(yīng)至鑄造型腔內(nèi)的熔融金屬固化，并通過鑄造帶的旋轉(zhuǎn)作為連續(xù)鑄錠條而從鑄造型腔中取出。鑄造面設(shè)有多條定向在大致同一方向上的凹槽。本發(fā)明還涉及用于這種設(shè)備的鑄造帶以及使用該設(shè)備的鑄造方法。
文檔編號B22D7/00GK1886214SQ200480035240
公開日2006年12月27日 申請日期2004年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者S·W·巴克, R·R·德斯洛西爾斯 申請人:諾維爾里斯公司