專利名稱：生產比鑄造狀態更薄的板坯的連續澆鑄方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的構思進行的連續澆鑄方法。
板坯是生產板材和帶材的原材料。厚度大于100毫米的板坯將在連續鑄造設備中生產，常發生偏析問題。西德專利DE-OS2444443可以解決這個問題;在連續鑄造設備方面，在鑄坯(strang)凝固線段以內盡可能在透凝以前不久，產生一個具有減縮率從0.1到2%的變形。
最近力求使連續澆鑄的板坯的厚度尺寸愈來愈多地與欲生產的制成品相適應，為此就有類如接近最終尺寸鑄造的概念;生產薄板坯或預制帶(Vorbander)。在這時在連續澆鑄設備中還生產薄板坯或生產具有厚度在40到50毫米之間的預制帶，所生產的預制帶或薄板坯顯示一個鑄造組織。在離開連續澆鑄設備(輸送輥)以后鑄坯就切斷。(abgelargt)，而薄板坯的部分零件就引入一個均熱爐，而且緊接著被軋制(參見鋼和鐵，1988年，第3期，99頁)。
在這些方法中其缺點是機械技術的費用很高，而且在薄板坯的情況下有鑄造組織。
本發明的任務是提供一種方法，用連續澆鑄設備供應一個成分很高(≥80%)的軋制組織產品;它具有離開澆鑄設備的厚度尺寸是能卷繞的(Coilfahig)。
本發明從生產比鑄造狀態減縮厚的板坯的連續澆鑄方法出發，因此鋼澆鑄在連續鑄錠的結晶器(或錠模)中，再由錠模拉出一個在截面中部分地凝固的鑄坯。鑄坯在輥對之間導引，某些輥對可以組合成扇形，對于鑄坯的輸送可以由某幾個輥子來傳動。輥子或扇形是可以對鑄坯液壓地調正的，輥子或某些輥子或輥子扇形既在凝固線段內，也在透凝的線段范圍以內使鑄坯產生形變，變形率或者可以通過調正裝置的液壓調正，或者受到輥子邊的擋塊所限制。
根據發明每個可調的傳動輥都補裝一個調節器，它檢測輥子的轉數和擠壓力以及輥子傳動機構的電流消耗，并按預定的理論值調節，此外每個調節器都與裝在上面的調節器相連接，作為實際值它可以知道澆鑄槽頂點的位置(凝固線段的未端)，這個調節器就這樣地調節了任何單個可調輥對以及錠坯速度，使澆鑄槽頂點位于輥對中或在它的前面，輥對可以相對擋塊調節它的距離，由此確定鑄坯最終尺寸以及鑄坯的脫模速度以及在透凝的范圍內變形程度。鑄槽頂點的位置可以由不同的轉數，兩個相鄰輥對的傳動機構的電流消耗以及鑄坯的反作用力選取。因為在鑄坯變形時，凝固段和透凝范圍之間的線段速度也改變。鑄坯反作用力可以由變形力-例如通過液壓介質的壓力測量或輥子軸輥上的測力計-以及所作的變形功(輥子的調正)之間的差別求得的。
另外在本發明的其余安排中，裝在上面的調節器進一步由連續澆鑄設備的機械數據得到關于鋼水溫度，質量，鑄坯脫模速度的信息，并根據這時輥對上自由調節的每道壓下量得到輥子狀況信息。這些數據同樣也被送入各個調節器的理論值中。根據發明的調節方法的優點是，鑄坯變形的分布在凝固線段和透凝的范圍內可自由調節;在鑄坯的變形處理與質量相合適，發生變形的輥子的負荷較少以及在生產具有高度可見軋制組織的產品。與流行的制造方法相比較，通過它也可以使成品的機械性能得到改善。
在現有的安排方面，每個輥子的轉數是這么久地提高或降低，直到全部傳動的電流消除相等為止。裝在上面的調節器完成此功能，它由每個傳動的電動機電流之總和得出電流平均值。傳動電動機電流與平均值之差異是通過每個調節器的轉數理論值的修正來抵消的。
在調節的輥子碰到擋塊的情況下，這表示輥子與板坯沒有足夠地接觸，而輥子是在極限轉數中運轉，而沒有參加輥子的輸送。
為了要識別和輥子與板坯的脫離接觸;也就是發生滑脫。根據本發明的其余安排，輥子轉數可以依靠平均值來復核和修正。它是由三輥組組合的，傳動的和直接串聯的輥子的第一個輥和第三個輥的轉數所組成的;因此中間輥的轉數是與公差范圍內的平均值相符合的，它并不大于第一輥和第三輥轉數之差。
茲結合實施例和附圖對本發明詳細地敘述。
圖1表示連續澆鑄設備的原理2表示根據本發明的調節裝置圖3表示變動的調節裝置(權項5)在下列的說明中是同樣的部件具有同樣的標號。
鋼水澆鑄在厚度大約60毫米的錠模1中(距錠模寬邊之距離)輥子已裝在錠模1的后面是預先考慮用來支持部分凝固的鑄坯3的還稀薄的鑄坯外殼。輥子已跟隨一段(Abschnift)，在這一段中輥子組合成一個扇形4。扇形4的任一個輥子5就被驅動。輥子5是每一個輥子或作為扇形而依靠液壓缸6的幫助可以相對地調正。在鑄坯由此而產生的變形的情況下，澆鑄槽頂點是通過輥子轉數的影響而保持在扇形4的范圍以內。輥子導軌部分(扇形4)跟隨一個段7，在這段內輥子8被驅動一而且相對未表示的擋塊，而相互地調正為一定的尺寸，以便得到一個一定的鑄坯厚度收縮。而且鑄坯的一定的最終厚度也是可調的。通過變形在線股透凝的范圍內，輥子轉數隨著每個輥對之間所作的每道壓下量(Stihabnahme)而改變。因為輥子只分隔于最終尺寸大約20到15毫米，轉數必須能在另一個范圍內變化。每個輥子的轉數是由每個輥子的傳動機構的電流消耗，液壓和輥子距離確定和調正的。為了要實施這個方法，就使用在第2圖中所表示的調節回路。由錠模出來的鑄坯3達到第1個輥對9，9′，輥子9是靠液壓缸11調正的。輥子9裝備一個調節器10，它檢測液壓介質的壓力而與預定的理論值相比較，而鑄坯3邊上的輥子9的擠壓力是按理論值相應地調正，從輥子9′求得轉數，而且引入調節器10′，它與理論值相應地調節轉數。通過輥子9的擠壓力可以操縱鑄坯3的變形。在第一個少量變形以后，鑄坯3達到下一個輥對12，12′。這些輥對12，12′與輥對9，9′相應地支配了調正裝置11和本身的調節器13，13′。在現有的情況下輥對9，9′和12，12′是在凝固段范圍內，也在透凝點(澆鑄槽頂點)14之前，所以輥子9，9′和12，12′都以相同的轉數驅動。
在鑄坯方向跟隨著的輥對15，15′方面，變形是在鑄坯3的透凝部分中發生，所作的變形功通過一個位移傳感器(Weganfnehmer)16求得;而且引入調節器17。同樣變形功也將通過液壓缸11的擠壓力來操縱。在鑄坯3的透凝范圍內產生的變形就使線段延伸;因此在下一對的輥對18，18′中可以覺察到鑄坯速度的提高。利用輥對18，18′同時可以確定離開澆鑄設備的鑄坯3的最終厚度。最終厚度既可利用液壓缸11和調節器19，也可以通過未表示的間隔塊來實現;間隔塊可以確定輥子18，18′相隔之距離。調節器19′安排輥對18，18′所必需的轉數。全部調節器10，10′，13，13′17和19，19′都與裝在上面的調節器20連接。在調節器20中掌握每個鑄件的全部有關數據，如鋼水分析，鋼水溫度以及澆鑄速度，以及每個調節器所掌握的數據，如輥子擠壓力，輥子轉數和輥子傳動機構的電流消耗，而且返回于某個調節器作為理論值。每個調節器所預定的理論值由此可以這樣地改變;在每個輥子的負荷盡可能小的情況下，預定的鑄坯最終厚度時盡可能使變形功發生均勻的分配;此外裝在上面的調節器確定了轉數，與變形程度，透凝范圍的大小以及在凝固段范圍內發生的變形有關。因此可根據最終厚度以及鑄坯的原始尺寸，保持澆鑄槽頂點在澆鑄設備的一定范圍以內。因此它也可能產生一個鑄坯，它有很高比例的軋制組織。
此外所提供的調節也允許在同一個導向段內分配變形功;在導向段中輥子相對擋板是可以調正的，而且是通過鑄坯的透凝范圍延伸的。因此根據使用關系，鑄坯的最終尺寸有可能是用第一個輥對得到的。在鑄坯的脫模方向依次序的輥對根據與確定最終尺寸的輥對相適應的轉速進行調節，而且也保持為常數。若由于鑄坯變形阻力增大，例如通過下降的溫度，變形功分配于更多輥對是必要的，所以以后輥對中的一個承擔起“確定鑄坯厚度”功能，所以在線股的方向，裝在前面的輥對并不相對擋塊，卻是根據調節的狀況自由隔開，裝在前面或后面的輥子的轉數也相應地產生。
附圖3表示根據權利要求5的調節裝置原理圖，它的優點是避免傳動輥在鑄坯上滑脫。而輥子通過調節回路保持它預先考慮的用途。此外這系統能夠測得輥子直徑偏差以及實現自動地調正為新的額定轉數。
三輥組的輥子n，n+1，n+2是各由電動機M驅動的，在此轉數由轉速表TD求得。
在預先考慮調節方案的情況下;一個輥子可以不與板坯相接觸;它也有滑脫，但是輥子都在極限轉數中運轉。滑脫的輥子可以引起表面的損壞;另一方面重新又嚙合的輥子短暫地使鑄坯加速，以致使由錠模出來的鑄坯發生裂紋，如果只考慮三個相鄰輥子的轉數，所以中間的輥子根據變形程度可以接受第一個或最后一個輥子的轉數，這些轉數(與板坯接觸為先決條件)，不可能比三輥組的最后一個輥更快些，也不比三輥組的第一輥更慢些。聯鎖的輥子就在電流極限中運轉，而且因為故障而發生信號。滑脫的輥子也象在參加輸送時一樣，不由每個調節器識別出來;但如果中間輥的轉數大于三輥組的最后一根輥子，它只可能是輥子與板坯失去接觸;所以也就滑脫。
一個滑脫的輥子，它可以由轉數比較而被識別出來，它也可以作為故障而發生信號，它可以通過調節器的嚙合而導回三輥組的平均值轉數;如果重又接觸;那么重又參加輸送。
輥子的調正或輥距的調正是通過液壓缸發生的。必需的壓力是壓力調節的液壓站產生的。最大的壓力只是由澆鑄設備的機械零件的強度來確定的。正如上面已經說過的一樣，必須在每個液壓缸上裝一個行程測量裝置，只有依靠行程測量裝置的幫助才可以識別調整的咬死(Verklemmer)以及其他的故障。由路程調整通過伺服閥產生的，行程測量裝置用作實際值的傳感器。
對于傳動調節還應該提到，每個傳動輥通過一個作為轉數調節器作用的調節器而被驅動的。對多個輥子安裝了裝在上面的調節器，在傳統的連續澆鑄設備方面具有這個任務;消除小的故障。對此平均值是由每個傳動裝置的電動機電流之總和產生的。每個輥子電動機電流與平均值之偏差可以作為理論值之修正值而輸入。利用這個裝置可以控制不同的輥子直徑的影響以及其他故障的影響。必要的修正只是很微小的。
在薄板坯鑄軋時，在具有透凝的晶核(鑄軋)變形范圍內修正調節器必須核算到一個顯著大的修正范圍。在某個過程中，從最后的修正值出發，可以重新核算。因為轉數的修正，與單個電流對電流平均值的差值有關，可以是非常大的，電動機在運轉的輥子滑脫時(不與鑄坯接觸)可以進入極限轉數，所以這些滑脫的輥子可以通過監控來識別。
權利要求
1.一種生產比鑄造狀態更薄的板坯的連續澆鑄方法，其中鋼水澆鑄在可通過的錠模中，而且在輥對之間引入一個在截面中部分地凝固的鑄坯，依靠傳動輥子脫模出來，而輥對的每個輥子是液壓傳動的，與鑄坯變形作用相比較是可以調正的，其特征在于，傳動輥的轉數，電流消耗以及輥子的擠壓力被檢測并都引入一個調節器；確定每個傳動輥轉數的調節器是通過一個裝在上面的調節器可以這樣地調節，至少通過一個相對擋塊可以調正的；確定鑄坯厚度的，在使鑄坯已經透凝的部分發生變形的輥對來確定鑄坯之最終尺寸以及脫模速度，裝在前面和/或裝在后面的輥子在轉數方面以及輥子的傳動機構的電流消耗都根據相對碰撞擋塊而調節的輥子所產生的鑄坯變形而調節。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于裝在上面的調節器是一個計算機，它由所掌握的鋼水連續澆鑄設備的測量值求得各個調節器的理論值，并依照使在產生變形的輥子負荷盡量少和輥子的擠壓力也盡量小的要求預定調節值。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于從電流消耗，鑄坯反作用力以及輥子距離的測量值可以求得澆鑄槽頂點的位置(凝固線段的末端);并且對可調輥子的壓力進行調節，以使澆鑄槽位于至少一對相對擋塊可按預定距離調節的輥對之前。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于計算機由連續澆鑄設備的測量值，如澆鑄速度，鋼水溫度以及欲澆鑄鋼水的質量來制定各個調節器的預定理論值。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，輥子的轉數根據平均值來復核和修正，此平均值是由組合的，傳動的以及直接串聯的輥子的三輥組中第一個輥和第三個輥子的轉數所組成的，而且中間輥子的轉數是與在公差范圍以內的平均值相適應，公差不大于第一輥子和第二個輥子轉速之差值。
全文摘要
本發明涉及生產比鑄造狀態更薄的板坯的連續鑄造方法，在其過程中，局部凝固的鑄坯被送入輥對之間，同時，單個輥輪可對于鑄坯進行厚度調節。為了獲得高成分的軋制組織，可以根據本發明，以驅動輥輪的轉速施加影響作用，對此，就單個輥輪的轉速進行測定并實行調節。
文檔編號B22D11/128GK1039370SQ89104539
公開日1990年2月7日 申請日期1989年7月4日 優先權日1988年7月4日
發明者阿明·布拉, 翰斯·吉奧格·埃伯哈特, 翰斯·朱爾根·赫倫伯格, 翰斯·維·弗倫森, 雷納·林克, 洛特哈·帕斯查特, 曼弗里德·弗魯格, 弗里茨·彼德·普萊施斯尼格, 沃尼爾·拉弗爾德 申請人:曼內斯曼股份公司