[其他]金屬氧化物熔融材料連續鑄造裝置

無效

• 申請號: 88101096
• 申請日: 1988-03-08
• 公開（公告）號: CN88101096A
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發明（設計）人: 賴訥·迪特里希;諾貝特·布爾卡德;彼得·庫恩
• 申請（專利權）人: 隆扎股份公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 永新專利代理有限公司
• 代理人: 程偉

本發明涉及對熔融金屬尤為金屬氧化物連續鑄造的一種快速冷卻和凝固裝置，該裝置由兩個中空、液體內冷且其間有一條連鑄前閉合而連鑄時張開的縫隙（14）之旋轉驅動滾輪（1、2）以及從端部擋住滾輪（1、2）間澆注室并可允許滾輪轉動的密封元件（11、12）所組成。

由EP-B-0057651所已知的這樣一種裝置中裝有軸線平行的圓柱狀滾輪，輪間縫隙在連鑄前由插入的石棉塊所封閉，并該滾輪與在其圓柱體端部圓周上密封靠置的密封元件一起構成澆注室。這用于調節連鑄的縫隙寬度總可預先確定，從而相應每個縫隙寬度都配置成形的密封元件。為獲得在通過滾輪縫隙最窄部位所形成的金屬氧化物坯芯仍處于熔融狀態，要使滾輪的內冷強度和滾輪轉數互相協調。因此，應該排除對滾輪施加強制力，正如當金屬氧化物鑄坯已在最窄部位出現完全凝固時，就要調節滾輪那樣。

由于滾輪外表面上因內冷造成的大溫差和與金屬氧化物熔體接觸部位的強烈局部加熱，使轉動著的滾輪中產生高度的交變熱應力，特別是在圓柱外壁至輪轂的各過渡部位及在各冷卻劑流通口上，這樣，材料會迅速疲勞，并出現疲勞斷裂。

作為本發明基礎的任務就在于，將這類裝置如此改進，以能藉結構上簡便的措施使旋轉滾輪上的熱度力減到最小值。

本發明就該任務以上述類裝置為出發點，通過使滾輪（1、2）均制成截錐體，鄰接每個截錐體的較大直徑的基面（9、10）處置有一直徑同基面（9、10）的圓柱部分（5、6）和一個基本敞開的端面（23），而且每個截錐體在直徑較小的端面（7、8）上為一平隔板所密封，同時每個滾輪（1、2）的外形近似于球形罩（22）的輪廓，而得以解決。由于每個滾輪的外輪廓近似于球殼，就可獲得一種少缺口的滾輪結構，這樣，由于持續變化的熱應力所致的材料疲勞可大大地減小。因為截錐體比等直徑的圓柱滾輪具有較大的主曲率半徑，所以同等直徑的圓柱滾輪相比，在最窄位置附近形成一條較窄縫隙，從而在縫隙中會更好地散熱。圓柱滾輪要形成這樣的縫隙，直徑就要需大得多。對于在縫隙最窄位置部分已在滾輪上凝固的材料層熔接而言，滾輪曲率半徑大是合宜的，這樣，材料可長時間保持加壓。滾輪在每個截錐體的基面區域內均有這些部分。

借助使驅動滾輪（1、2）的軸（20）通過圓柱部份（5、6）基本敞開的端面（23），延伸到截錐體直徑較小的端面（7、8）處并在此固定（輪轂21），就可簡便地將傳動軸固定在滾輪上大交變熱應力的范圍之外。

基于滾輪的錐形外形，壓制力的作用線大致在滾輪直徑最大處與滾輪軸線相交，以致在高速軸承結構的情況下，滾輪軸頸上的彎矩變得很小。此外，還保護了軸承元件和滾輪傳動元件不受材料鑄坯輻射熱的作用。這樣，可以使用商業上通用的無級調速馬達減速器組來驅動滾輪。

當滾輪（1、2）的軸線（3、4）在同一平面上并互相平行時，滾輪截錐體在其端面范圍有著不等的圓周速度。這意味著，從縫隙通過的金屬氧化物在這些范圍內發生強制滑動，因此，在金屬氧化物上施加有扭轉作用，它會導致在凝固的材料上出現緊密而有規則的裂紋，這對隨后的破碎是有利的。

當每個密封元件（11、12）不受縫隙寬度制約，而總與滾輪（2、1）之一圓柱部分處于密封接觸，并可沿另一滾輪（1、2）的截錐體較小端面（7、8）密封接觸地移動時，就可以與輪間縫隙無關地，簡便地保持端部密封，于是，只要使某一滾輪，或者同時兩個滾輪在其軸線方向上移動，就可改變輪間縫隙。

當滾輪（1、2）的軸線在同一平面上相交時，這截錐體互相對應的區域有著相同的圓周速度，而圓周速度從截錐體較小直徑的端面到其基面是越來越大。

當密封元件（11、12）為角型板，其中之一角板可沿兩個滾輪（1、2）截錐體較小端面（7、8）不受縫隙寬度制約地以密封接觸狀態移動，而另一個則同兩個滾輪（1、2）的圓柱部分（5、6）保持密封接觸時，如果使滾輪之一沿其軸線移動來調節輪間縫隙或使兩個滾輪同時垂直縫隙移動，還可保持端面側的密封，而不受縫隙調節的制約。

當滾輪（1、2）的軸線（3、4）所處平面傾斜于水平面某一角度，以使熔體與滾輪（1、2）外側面（17、18）的接觸角處處相等時，在軸線相交的滾輪情況下整個材料鑄坯寬度上可達到均勻的冷卻時間。這是因為，在截錐體較大圓周速度區內，液態金屬氧化物的澆注水平面和在向截錐體較小直徑端延伸的較小圓周速度區內之澆注水平面互相比，有一個在隙縫之上的較大高度。

將兩個滾輪（1、2）的截錐體錐角設置在60°與120°之間并近似于球形罩的輪廓是有益的，最佳錐角為90°。