專利名稱：用于連鑄結晶器的部件和用于制造該部件的方法
用于連鑄結晶器的部件和用于制造該部件的方法本發明涉及一種用于連鑄結晶器的部件，如水箱，適配器板等等， 其上固定銅板和 一種用于制造該部件的方法。在連鑄結晶器中，使用電磁制動器或攪拌器來影響結晶器中的流 動，特別是在模內金屬液面的區域中。電磁制動器或攪拌器由用鐵磁材 料制成的》茲芯構成，其全部或部分地纏繞勵》茲線圈。》茲芯和線圏可以以 不同的方式布置和相互連接，以便實現對結晶器中的流動的希望的影 響。公知的技術方案規定，利用結晶器的部件，如水箱，來引導和影響 磁通量。這尤其是發生在磁通量僅僅在結晶器的個別區域中有效時的情 況下。此外將鐵磁芯和結晶器中的熔融金屬之間的間距保持盡可能地小， 因為磁場的強度隨著間距的變大超比例地減小。由WO2004/022264A1例如已知一種用于流入連鑄結晶器的熔融鋼 的電磁制動裝置。它包括至少 一個具有可以與結晶器寬側配置的鐵磁芯 的勵磁線圈。其中該芯一方面包括安納勵磁線圏的、可以與寬側壁相間 地移動的主部件，和另 一 方面包括固定地布置在結晶器的水箱中的輔助 部件，其中芯部件在移動到一起的運行位置上產生用于形成封閉的磁通 量的U形軛，和在相互移開的位置上產生磁通量的中斷。由EP1214165B1已知一種用于連續或半連續鑄造金屬的帶有電磁 制動器的裝置。其中制動器包括至少兩個布置在一個模子的 一側上并且 固定在其上的磁芯和磁扼，其可以拆卸地與兩個磁芯連接并且連接該兩 個磁芯，其中磁輒具有至少一個繞組，其基本上位于通過磁輒連接的兩 個磁芯之間。繞組圍繞磁軛這樣地巻繞，使得繞組的中心軸線基本上平 行于模子的縱側，繞組的中心軸線基本上垂直于模子中的澆注方向延 伸，磁芯永久地固定在模子上，和除了模子的中央部段以外磁芯基本上 覆蓋模子的整個寬度。在該公知的實施結構中水箱中的鐵磁芯這樣地布置，使得在結晶器 寬度上產生強度不同的磁場。在EP0679115B2中介紹了利用 一種裝置用熔融金屬連續鑄造方坯和初坯的方法，其中該裝置具有鑄模，通過熔融金屬的開式澆注過程將 熔融金屬引入該鑄模中。在熔融金屬中實施感應攪拌包括通過在熔融的 金屬上施加旋轉磁場，和通過施加第二旋轉磁場，該第二旋轉磁場由 與提供第 一磁場的源分離的源產生并且在攪拌的上游的 一個位置上產 生，以一種強度對熔融的金屬的攪拌進行電磁感應，該強度一般導致熔 融的金屬以及它的自由表面中產生紊流，其中第一旋轉磁場在第一場的 旋轉方向的同 一 方向上旋轉，以加強在自由表面的區域中的攪拌運動， 但是對熔融的金屬施加扭矩，該扭矩小于由第一場施加的扭矩。該文獻描述了在結晶器高度上的用于電磁攪拌器的不同的磁場。由EP0820824B1已知一種具有在連鑄結晶器的區域中形成的磁場 的連鑄設備，其中磁體的每個中央芯被線圏繞組包圍并且該中央芯通過 包圍著結晶器的磁軛相互連接。此時使用的磁體中的每個磁體具有一個 中央芯，它從結晶器側分成至少一個用于上部磁場的上部芯和一個用于 下部磁場的下部芯，由此在運行中形成的與連鑄結晶器相關的磁場被分 成至少一個上部》茲場和一個下部磁場。一種具有以一定間距布置的》茲體的類似的裝置由EP0922512A1公開。在該實施結構中液態的鋼沿著澆注方向僅僅在單個的區域中通過 》茲場制動。不僅對于扁坯而且對于薄扁坯鑄造機都具有一些設計方案，其中結 晶器的銅板不是直接固定在水箱上，而是固定在適配器板上。在 DE19581604T1中對CSP型澆口結晶器有所描述。此時銅板和適配器板 可以作為盒子一起地構造和修改。但是適配器板必須具有一定的厚度， 以便它們具有足夠的穩定性，使得銅板不會過度變形。由于要考慮的適 配器板的厚度，在磁芯和液體鋼之間的間距被擴大。對于具有電磁制動 器的設備而言，公知的適配器板由非磁性的奧氏體特殊鋼制成。本發明的任務是對連鑄結晶器的公知的部件如水箱，適配器板等等 這樣進行構造和簡化，即增大石茲場的強度和改善磁場的效力以及避免所 述的缺陷。該任務按照本發明這樣解決，即按照權利要求1的前序部分所述的 部件由至少兩個不同的材料構成，其中 一個材料是磁性的和另 一個材料 是非磁性的。部件的其它實施方案由相應的從屬權利要求給出。本發明此外涉及一種用于制造按照本發明的部件的方法。該部件按 照本發明通過焊接制造，其中至少 一個磁性的單個元件與 一個非磁性的 單個元件連接。方法的其它實施方案由相應的從屬權利要求給出。按照本發明的方法的決定性的優點在于，厚壁部件也可以由具有不 同的磁性特性的材料通過焊接制造。此時重要的是，在焊接期間，在接 著的部件加工中和在澆注操作中內應力不會導致部件扭曲變形。焊縫中 的缺陷部、縮孔和裂縫也必須避免。按照本發明的一個擴展方案使用電渣焊。在這種焊接方法中，在兩 個要焊接的單個元件之間產生熔池，其中該單個元件相互間以幾個毫米 的間距布置。單個元件的各個表面在與熔液接觸時部分地液化。附加地 對熔池供給焊絲。相應于供給的焊絲數量，在單個元件之間的容積慢慢 地從下向上被填充。此時熔池連續地凝固。在制造該部件時將沿著焊縫 縱向進行焊接。體鋼的《失》茲性;友鋼。特別合適的是材料X6CrNiMoTil7-12-2和S355。 本發明的 一 個實施例將對照非常示意的附圖進行詳細描述。附圖中 所示圖l是按照本發明的一個部件(適配器板)的前視圖和圖2是以剖視圖示出的兩個通過焊接連接的單個元件的剖切和顯微照片。
圖1中示出了按照本發明的一個部件，例如適配器板1的前視圖。 從澆注方向12看，整體件的適配器板1通過單個元件2, 3， 4形成， 它們例如通過焊接連接起來。單個元件2和4由非磁性的鋼構成，單個 元件3由鐵磁性的鋼構成。單個元件2， 3, 4的寬度取決于在連鑄結晶 器(未示出)中的模內金屬液面的希望的位置。在單個元件2， 3， 4焊 接在一起之后，使適配器板1配置通孔或螺紋孔5,用于在其上固定銅 板(未示出)。圖2在剖切和顯微照片中示出了按照本發明的適配器板的三個不同 的區域。在右側例如可以看到由非》茲性的、奧氏體特殊鋼(X6CrNiMoTil7-12-2)構成的單個元件6和在左側看到由4^磁性的石灰 鋼(S355 )構成的單個元件7。在右單個元件6和左單個元件7之間存 在另一個區域，即實際的焊縫8。在兩個單個元件6， 7之間的原始調節 的間距9小于形成的焊縫8和在單個元件6, 7之間的原始直角的焊接 幾何結構擴展成桶形。在焊縫8和單個元件6， 7之間的分界線10, 11 兩側的分布是相似的。焊縫8的整個區域具有與奧氏體特殊鋼相同的磁性特性。兩個基本 鋼材的特性位于焊接連接的機械特征值中。附圖標記表1 適配器板2 單個元件3 單個元件4 單個元件5 孔6 右單個元件7 左單個元件8 焊縫9 間距 10分界線 11分界線 12澆注方向
權利要求
1.用于連鑄結晶器的部件(1)，如水箱，適配器板等等，其上固定銅板，其特征在于，部件(1)由至少兩個不同的材料制成的單個元件(2，3，4，6，7)構成。
2. 按照權利要求1所述的部件(1),其特征在于， 一個單個元件 (2, 3, 4, 6, 7)由鐵磁性的碳鋼構成和另一個單個元件(2, 3, 4,6， 7)由非》茲性的奧氏體鋼構成。
3. 按照權利要求2所述的部件(1),其特征在于， 一個單個元件 (2, 3， 4， 6, 7)由材料X6CrNiMoTil7-12-2構成和另一個單個元件 (2, 3， 4, 6, 7)由材料S355構成。
4. 按照權利要求1至3中之一所述的部件(1 ),其特征在于，從 澆注方向看，鐵磁性的單個元件(2, 3, 4, 6， 7)在模內金屬液面的 高度上布置地構成。
5. 按照權利要求1至3中之一所述的部件(1 ),其特征在于，部 件(1)由單個元件(2, 3, 4, 6， 7)焊接在一起地構成。
6. 用于制造連鑄結晶器的部件，尤其是按照權利要求1至5所述的 部件的方法，其特征在于，部件(1)通過焊接制造。
7. 按照權利要求6所述的方法，其特征在于，部件(1)通過電渣 焊制造。
8. 按照權利要求6或7所述的方法，其特征在于，沿著焊縫縱向進 行焊接。
全文摘要
本發明涉及一種用于連鑄結晶器的部件(1)，如水箱，適配器板等等，其上固定銅板。部件(1)由至少兩個不同的材料的單個元件(2，3，4，6，7)構成。本發明還涉及一種用于制造連鑄結晶器的部件的方法。
文檔編號B22D11/11GK101257986SQ200680032953
公開日2008年9月3日 申請日期2006年8月24日 優先權日2005年9月7日
發明者A·吉爾根索恩, O·塔姆克, V·蒂佩爾曼 申請人:Sms迪馬格股份公司