一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法与流程

1.本发明属于双辊铸轧技术领域，具体涉及一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法。


背景技术：

2.双辊铸轧的提出距今已经超过一个半世纪，基本技术特征并没有变化，也在有色金属领域取得了巨大的成功，是制备铝及其合金薄带的标准工业实践。如申请号为202110122637.8的专利文件中所报道的，申请人根据金属扩散行为、边界层湍流效应和对熔池运动模式的理解提出示踪方法，并通过示踪方法研究熔池传输行为。申请人根据大量深入系统的研究发现，结晶辊驱动下的熔池由多个具有不同传输特征的区域构成。边界层分离行为会对布流区造成扰动，并影响夹杂物富集过程。双辊铸轧的本质是速度场的焊合，在垂直于两结晶辊旋转轴的切面上，焊合点由两条具有确定速度的线相交而成，熔池内的被铸轧金属依靠结晶辊工作面提供的驱动力，竞相进入速度边界层区域后移出熔池。焊合点不具有确定的凝固特征，边界层的厚度增加过程具有不连续性。可通过微调辊缝来抑制由于布流系统结构导致的铸带表面温度分布差异。断带现象原因是结晶辊工作面无法向边界层提供足够的作用力，以抵消不活跃区域向边界层的阻力，结晶辊工作面花纹和\或粗糙度可大幅提升铸轧工艺的鲁棒性。铸轧过程中，应不断改变辊速和\或辊缝开度，以阻止kiss角的动态增大。
3.目前，双辊铸轧过程中，当钢水洁净度不高时，侧封板底部会有瘤状物掉落，导致断带或卡带事故发生（卡带多出现于实验室铸轧机），而企业由于不知道瘤状物的产生过程和内在科学机理，将瘤状物归咎于熔融金属洁净度，盲目的认为应该增强管理措施，提高上游熔融金属洁净度，这显然增加了双辊铸轧的工艺成本，降低了双辊铸轧的竞争力。侧封板工作面底部区域瘤状物的存在还会导致铸带边部锯齿形缺陷。可以说，双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤是导致工艺失稳、铸带边部锯齿形缺陷的重要因素。
4.申请人在实验室铸轧cu-15ni-8sn等多种成分合金、多样化时间长度时发现，侧封板工作面底部结瘤是由开浇过程中短时间内裹挟着大量夹杂物的被铸轧金属熔体流经侧封板底部诱发的，瘤状物的形成和发展集中于开浇过程的短暂时间。通过肉眼即可判断瘤状物为夹杂物团。因此，抑制瘤状物的产生应从开浇过程做起。
5.本发明提供了一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，可有效侧封板工作面底部区域瘤状物的形成，避免铸带边部锯齿形缺陷、断带和卡带的发生，大幅降低企业冶炼和精炼过程的成本。


技术实现要素：

6.申请人在实验室利用双辊铸轧实验铸机制备cu-15ni-8sn等多种成分合金薄带，在多样化铸轧时间长度下进行实验，实验中有意改变熔融金属洁净度，最终发现，侧封板工作面底部结瘤是由开浇过程中短时间内裹挟着大量夹杂物的被铸轧金属熔体流经侧封板
底部诱发的，而不是在铸轧过程中熔池内夹杂物在侧封板底部区域缓慢富集而来，简言之，没有必要对熔融金属做过度严苛的洁净度要求来避免卡带和断带事故。抑制侧封板工作面底部瘤状物的产生应从开浇过程做起，在开浇过程中避免短时间内裹挟着大量夹杂物的金属熔体流经侧封板，是抑制瘤状物形成的最有效方案。
7.本发明提供了一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，其特征在于，所述方法包括：在侧封板工作面底部区域设置附加材料，所述附加材料与所述侧封板工作面底部区域接触，所述附加材料的作用是避免开浇过程中裹挟着大量夹杂物的熔融金属与侧封板工作面底部区域接触，所述附加材料与结晶辊端部区域轻微接触或不接触。开浇过程中所述附加材料在被铸轧金属和所述结晶辊工作面的作用下离开熔池。“所述附加材料与结晶辊端部区域接触或不接触”的意思时：所述附加材料与结晶辊的位置关系应满足，在未向熔池注入被铸轧金属时，结晶辊的转动不足以改变所述附加材料与侧封板工作面的相对位置，或者，在未向熔池注入被铸轧金属时，结晶辊的转动虽然可以带出一部分附加材料，但剩余的附加材料仍然可以与侧封板底部区域相接触，以避免开浇过程中的熔融金属在最初的短暂时间与侧封板工作面底部区域直接接触。所述侧封板工作面是指在稳定铸轧过程中，侧封板与被铸轧金属直接接触的表面。所述侧封板工作面底部区域是指侧封板工作面靠近辊缝开度最小处的区域。“所述附加材料与所述侧封板工作面底部区域接触”可以是向熔池注入熔融金属后，所述熔融金属推动所述附加材料与所述侧封板工作面底部区域接触，也就是说，所述附加材料在未向熔池注入熔融金属时，可以与侧封板间形成一个间隙。所述附加材料与所述侧封板工作面底部区域接触，这个接触并不一定要非常紧密，可以存在非常微小的空隙，只要这个空隙的大小不足以让开浇过程中的熔融金属与侧封板接触即可。
8.进一步地，一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，其特征在于，所述附加材料可以是无机材料、有机材料、金属材料、金属氧化物材料中的任一种材料或任几种材料的组合。沙子属于无机材料。氧化铁粉属于金属氧化物材料。
9.更进一步地，一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，其特征在于，所述附加材料可以是石棉、硅酸铝陶瓷纤维、石灰粉、碳粉、氧化金属粉。
10.更进一步地，一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，其特征在于，所述附加材料与所述侧封板工作面间可以施加用于固定所述附加材料的粘结材料。
11.本技术文件首次揭示了瘤状物的生成时期，并给出了解决方案。本发明能够显著增大双辊铸轧的竞争力，对于双辊铸轧领域具有重要价值。
附图说明
12.图1为本发明实施例1。
13.以下附图中所涉及的附图编号的对应关系如下：1.第一辊体，2.第二辊体，3.第一侧封板，4.第二侧封板，5.第一附加材料，6.第二附加材料。
具体实施方式
14.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技
术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在幅图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1本发明实施例1公开的一种避免双辊铸轧侧封板工作面底部结瘤的方法，如图1所示，开展双辊铸轧实验，被铸轧金属为cu-15ni-8sn。铸轧前，布置第一附加材料5和第二附加材料6。所述第一附加材料5和第二附加材料6均为硅酸铝陶瓷纤维毯。所述第一附加材料5和第二附加材料6与侧封板间用粘结剂进行适当固定。所述粘结剂为水玻璃、生石灰、细沙和粘土的混合物。所述第一附加材料5和第二附加材料6分别与第一侧封板3和第二侧封板4适当固定后，用火焰喷枪烤干。所述适当固定是指，做为结晶辊的第一辊体1和第二辊体2达到预设铸轧速度时，所述第一附加材料5和第二附加材料6不会因为所述第一辊体1和第二辊体2的旋转而脱落，但是，当施加一个适宜的作用力后，所述第一附加材料5和第二附加材料6会立刻从侧封板工作面脱落。
16.本发明实施例1中，经过多次采用不同合金成分的铸轧实验，发现，所述第一附加材料5和第二附加材料6的使用，在铸轧结束后，所述第一侧封板3和第二侧封板4工作面底部不会发现瘤状物或侧封板底部断裂，铸带边部质量得到了戏剧性的改善，铸轧过程中，卡停现象明显减少。而未采用本技术文件所述的方法前，侧封板底部要么出现瘤状物，要么出现断裂，要么出现明显的瘤状物曾经附着过的痕迹，且铸带边部明显较差。
17.本发明实施例1中，即使采用故意恶化洁净度的熔融金属，在采用本技术文件中所述措施后，用实验室所能允许的最大时间尺度进行铸轧实验，侧封板底部也不会有结瘤、断裂、结瘤痕迹的发生。
18.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本技术说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。