用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴

摘要

本发明涉及一种用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴，特别是用于铸造钢带，该铸造喷嘴连接到一个供给通道上，所述铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空心块，空心块的出口区域仅位于一条收容流出熔体的冷却的连续带材上方很小距离处。在此设定，所述空心块至少一次沿铸造方向被分开并且在各部分的分离部位设置一个狭长的密封元件，其中在分离部位区域内留下的缝隙在其宽度上要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时闭合。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水平带材连铸设备的铸造喷嘴，特别是用于铸 造钢带。在这种类型的连铸设备中，必须从构成铸造通道的喷嘴将液态 的钢施加到一条冷却的连续带材上。

背景技术

从“Direct Strip Casting”(DSC)-an Option for the Production of  New Steel Grades”-steel research 74(2003)，No.11/12第724-731 页，已知一种这样的铸造喷嘴。

在这种已知的设置中，液态的钢从一个分配器经由一个水平放置的 输入槽流到一个铸造喷嘴中，该铸造喷嘴在横截面上具有一个被耐火材 料包围的矩形的通道。铸造喷嘴构成为一个由耐火材料制成的矩形的空 心块。在铸造喷嘴的出口区域内，在盖元件上设置一个所谓的上坝而在 底元件上设置一个所谓的下坝。两个坝按虹吸管意义共同作用，以便挡 住在熔体中留下的残渣。

在DE 196 36 697C1中公开了一种用于薄带材连铸设备的铸造喷 嘴，具有一个后堤和一个前堤，后堤平放在一个沿传送方向可移动的用 于薄带材的托架上，前堤沿传送方向相对托架界定铸造缝隙。按照一种 优选的实施形式，在前堤和后堤之间构成多个沿薄带材宽度方向并排的 用于熔体的流出口。

借此得到所述熔体在铸造缝隙宽度上的一种均匀的分布。流出口的 形成应通过前后堤的相应的造型得以实现。进一步的细节在此不予给出。

因为经济上的原因，令人向往的是，铸造尽可能宽的钢带。然而在 铸造宽度例如＞300mm时，在铸造喷嘴的运行时会出现各种问题。

一方面这涉及到耐火材料的静态强度，特别是盖元件的静态强度， 盖元件是一个在两个支柱上的托架。另一方面在连续运行时，导致下部 结构的巨大的热膨胀，它们以不期望的方式改变铸造喷嘴的净横截面。 还有，由耐火材料制造宽很多的铸造喷嘴导致成本以不尽合理的方式上 涨。

发明内容

本发明的任务在于，利用证明是有效的设计为矩形空心块的铸造喷 嘴，在合理的制造成本情况下也能控制铸造宽度＞300mm。

上述任务从独立的权利要求的前序部分出发结合特征部分表明的特 征来解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。

按照本发明，空心块至少一次沿铸造方向被分开并且在各部分的分 离部位设置一个狭长的密封元件，其中在分离部位区域内留下的缝隙在 其宽度上的要这样选择，以致所述缝隙在铸造喷嘴运行时闭合。

在铸造喷嘴运行时出现的挠曲被限制到各个较短的部分上并且由此 是可控制的。

为了在分离部位进行密封，在各部分之间设置一个密封元件。优选 这是一个由以Al₂O₃为基的耐火材料制成的毡垫，也以商标名“Pyrostop” 而被公知。这种材料可以承受高达1600℃的温度。根据所使用的用于铸 造喷嘴的耐火材料的热膨胀，密封元件的厚度应该为1-2mm。

在组装各个部分时在分离部位区域内留下的缝隙要这样选择，以致 所述缝隙在铸造喷嘴运行时由于热膨胀而闭合。

在铸造喷嘴具有多个部分的实施形式中的一个缺点是，在盖元件和 底元件之间在相应的分离部位区域内设置支持腹板，因为这些支持腹板 导致钢流分开。因此为了确保在出口区域内的合流，支持腹板的宽度要 尽可能小而且优选不要超过10-20mm。

为了减轻各部分由于热膨胀横向于铸造方向的移动，相应的底元件 在分离部位具有一个互相对应的台阶状的凸肩。

为了形锁合地连接铸造喷嘴与供给通道，背着铸造方向的部分构成 为夹紧区段。相比前区段不仅宽度而且高度都更小。

此外，不仅夹紧区段的盖元件的上面而且底元件的下面都设有一个 逆着铸造方向上升的斜面。优选的是，夹紧区段的盖元件的上面无凸肩 地与前区段的盖元件的上面连接。

在大的铸造宽度情况下有利的是，不仅设置一个而是设置多个分离 部位。针于这样的情况，建议一种模块组装方式。其特征在于具有设置 在左侧和右侧的部分。

两个部分构成为几乎镜像相同的。所述限制“几乎”涉及台阶状的 凸肩。设置在其间的部分可以根据所希望的铸造宽度而选择得相应更宽 或更狭。

在设置两个中间部分情况下，出于成本原因而将两个部分设计成相 同的。

铸造喷嘴的所建议的多部分性具有的优点是，各个部分具有必要的 静态强度、可成本合算地进行制造并且能够针对不同铸造宽度实现一种 模块组装方式。

附图说明

下面以一个实施例对本发明的铸造喷嘴进行详细说明。

其中：

图1一个具有两个部分的铸造喷嘴的背着铸造方向的视图，

图2图1的俯视图，

图3沿图1中A-A线的剖面图，

图4沿图1中B-B线的剖面图，

图5沿图1的铸造方向的视图，

图6一个具有四个部分的铸造喷嘴的背着铸造方向的视图，

具体实施方式

在图1和5中以两个视图、在图2中以一个俯视图和在图3与4中 以两个剖面图描述了一个本发明的具有两个部分1.1、1.2的分开的铸造 喷嘴。

每个部分1.1、1.2被设计为几乎镜像相同的，分别具有一个盖元件 2.1、2.2、一个底元件3.1、3.2和一个侧元件4.1、4.2。在两个部分1.1、 1.2之间的分离部位5设置一个1-2mm厚度的密封元件6。

为了在两个部分1.1、1.2横向于铸造方向13(见图3、图4)滑动时 更好地导引，相应底元件3.1、3.2在分离部位5设有一个相应的台阶状 的凸肩7.1、7.2。就几乎镜像相同来说，所述两个部分1.1、1.2的结构限 制针对这些台阶状的凸肩7.1、7.2。

在组装两个部分1.1、1.2时在分离部位5留下的缝隙在其宽度上这 样选择，以致它们在铸造喷嘴运行时由于热膨胀而闭合。

在这里示出的图1的视图中，可以看到相应设置在底元件3.1、3.2 上的下坝8.1、8.2的前面。细节进一步描述在图3中。

为了能够在分离部位区域将相应的盖元件2.1、2.2支撑到底元件3.1、 3.2上，分别设置一个支持腹板9.1、9.2。细节由图4中给出。

在图2的俯视图中可以看出，每个部分1.1、1.2分别具有一个前区 段10.1、10.2和一个夹紧区段11.1、11.2。细节进一步在图3和图4中阐 述。

图3是沿图1中A-A线的剖面图。在所述剖面图中，一方面可以看 到在盖元件2.1和底元件3.1之间水平延伸的通道12.1，而另一方面可以 看到设置在底元件3.1上的下坝8.1。图3在通道12.1中画出的开式箭头 给出铸造方向13。

为了形锁合地连接铸造喷嘴与这里未示出的供给通道，相应部分 1.1、1.2的背着铸造方向13的区段构成为夹紧区段11.1、11.2。为此， 在夹紧区段11.1中，盖元件2.1的上面具有一个背着铸造方向13上升的 斜面14.1。同样，底元件3.1的下面在夹紧区段11.1中也具有一个背着 铸造方向上升的斜面15.1。两个斜面的上升角在≥5°的范围内。

图4是沿图1中B-B线的剖面图。在所述剖面图中可以看出，相应 夹紧区段11.1、11.2的侧面16.1、16.2是构成为直的。图中还示出了相 应支持腹板9.1、9.2的双锥形的结构。

一种这样的结构的优点是，在支持柱具有足够刚度的同时还得到熔 体的一种适于流动的走向。

在图5示出的沿铸造方向的视图中可以看出，夹紧区段11.1、11.2 不仅在高度上而且在宽度上分别小于前区段10.1、10.2。还可以看到下坝 8.1、8.2的后面。与图1相比较，支持腹板9.1、9.2具有更高的高度，因 为它们一直延伸到相应盖元件3.1、3.2的上面上。

图6以与图1相同的视图示出一个具有四个部分的铸造喷嘴，具有 分别在边缘的一个部分1.1、1.2和两个中间的部分1.3、1.4。如图1提到 的一样，在一种模块组装方式的意义上，两个外部的部分1.1、1.2被设 计为几乎镜像相同的，而两个中间的部分1.3、1.4设计为相同的。这就 能够实现，按照所期望的铸造宽度总是使用所述两个外部的部分1.1、1.2 而放置或是一个或是两个中间的部分1.3、1.4且适当地选择所述中间的 部分的宽度。

附图标记一览表

  标号   名称   1.1、1.2、1.3、1.4   铸造喷嘴的部分   2.1、2.2、2.3、2.4   盖元件   3.1、3.2、3.3、3.4   底元件   4.1、4.2   侧元件   5   分离部位   6   密封元件   7.1、7.2   台阶状的凸肩   8.1、8.2   下坝   9.1、9.2   支持腹板   10.1、10.2、10.3、10.4   前区段   11.1、11.2、11.3、11.4   夹紧区段   12.1、12.2   通道   13   铸造方向   14.1   上面斜面   15.1   下面斜面   16.1、16.2   侧面夹紧区段