一种连铸结晶器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种连铸结晶器，属于金属连续铸造领域。该连铸结晶器包括铜管、铜管外套有背板，铜管与背板间留有水缝；沿浇铸方向，铜管内腔的面积从入口至出口逐渐减小，铜管的壁厚依次变薄，铜管与背板间的水缝宽度依次变宽。铜管与背板均为上口大、下口小的形式，这样有利于进入结晶器内的液态钢水稳定；在壁厚设计上，铜管上部的壁厚增加，下部壁厚减薄，水缝宽度是上部较薄，下部较宽，这样可减小铜管上部的冷却强度，降低上部钢液传热，进而增加上部初生坯壳的塑形，降低因结晶器内腔横向截面面积沿浇铸方向变化大而导致的铸坯表面缺陷的风险；该方案结构简单、便于制造、成本低廉、便于推广。

A continuous casting mould

【技术实现步骤摘要】
一种连铸结晶器
本技术属于金属连续铸造领域，具体涉及一种连铸结晶器。
技术介绍
近年来，随着我国钢铁行业的产业升级，国家对节能、降耗、环保的要求逐年提高，连铸的高效化(即提高拉速)成为了连铸领域的重点发展方向之一。然而随着连铸速度的提高，结晶器液面波动会随之而变大，尤其是小断面的连铸机，如小方坯(断面小于200mm×200mm的方坯)和小圆坯(断面直径小于200mm的圆坯)等，结晶器内保护渣就会发生较严重的卷渣现象，夹杂物因在结晶器中上浮困难而凝固在铸坯中，造成铸坯质量缺陷，严重则引起漏钢事故。为了解决结晶器液面波动大的问题，《一种减缓结晶器液面波动的电磁控流方法》(专利号：201310407936.1)中公开了“通过添加电磁装置产生螺旋电磁场抑制结晶器液面波动”的相关内容；《具有消除结晶器液面波动的连铸机结构》(专利号：201020280089.9)中提供了一种“通过调整连铸机辊列布局来改善结晶器液面波动”的方法；《可控制液面流场和波动的连铸结晶器装置》(专利号：200710047480.7)中提出了一种“通过向结晶器内喂丝的技术来控制结晶器内流场以改善液面波动”的方法。上述方法中，应用电磁制动方式是一种较好的控制结晶器液面波动方案，然而该方案投资较大，且存在长期的运营成本；喂丝方案的弊端与电磁制动方式相同，即成本增加；调整辊列在新建项目中虽可以实现抑制结晶器液面波动，但改造项目实施较为困难，增加了改造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种连铸结晶器，通过调整结晶器形式，改善连铸高拉速时结晶器液面波动带来的问题。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种连铸结晶器，包括铜管、铜管外套有背板，铜管与背板间留有水缝；沿浇铸方向，铜管内腔的面积从入口至出口逐渐减小，铜管的壁厚依次变薄，铜管与背板间的水缝宽度依次变宽。进一步，铜管由铜板围成，其内腔的横向截面形状为圆形或方形；为方形时，铜管是由四片铜板围成的横向截面形状为方形的管体结构，相邻铜板间倒角过渡。进一步，铜管与背板为上段呈广口形式的喇叭形管体结构。进一步，铜管尺寸满足1.05≤Si/So≤4与1.04≤Ci/Co≤3；其中，Si为铜管内腔的入口面积，So为铜管内腔的出口面积，Ci为铜管内腔的入口周长，Co为铜管内腔的出口周长。进一步，铜管与背板的横向截面形状为圆形时，上段广口为1/4圆弧线或1/4椭圆弧线绕中心轴线旋转而成；为方形时，上端广口中相邻铜板间通过圆角I过渡，圆角I为1/4圆弧线或1/4椭圆弧线绕轴线旋转而成。进一步，铜管与背板的横向截面形状为方形时，下段的相邻铜板间以圆角II或斜角过渡，上段与下段间平滑过渡；圆角II或斜角沿浇铸方向逐渐缩小。进一步，铜管的内腔表面从入口至出口为多段线性曲面形式，或一段线性平面形式，或抛物线曲面形式。本技术的有益效果在于：该结晶器通过增大内腔入口的面积，稳定进入圆形铜管入口内的液态钢水，改善结晶器内液波动问题；通过增加铜管上部的板厚，降低上部钢液的传热，增加上部初生坯壳的塑形，从而降低因沿浇铸方向椭圆形结晶器内腔变化大导致铸坯表面缺陷的风险；该方案结构简单、便于制造、成本低廉、便于推广。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：图1为结晶器外形图(倒圆锥)；图2为图1的剖面图；图3为结晶器外形图(倒方锥)；图4为图3的剖面图；图5为图2与图4的K向视图；图6为铜管的内腔壁面形状示意图；图7为方坯喇叭形结晶器剖面图；图8为圆坯喇叭形结晶器剖面图。附图标记：入口—1、铜管—2、水缝—3、背板—4、出口—5、倒角—6、多段线性曲面形式—201、一段线性平面形式—202、抛物线曲面形式—203、圆角Ⅰ—601、圆角Ⅱ—602、斜角—603。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。请参阅图1～图8，为一种连铸结晶器，包括铜管2、铜管2外套有背板4，铜管2与背板4间留有水缝3；沿浇铸方向，铜管内腔的面积从入口1至出口5逐渐减小，铜管2的壁厚依次变薄，铜管2与背板4间的水缝宽度依次变宽。该结晶器中的铜管2与背板4均为上口大、下口小的倒锥形形式，这样有利于进入结晶器内的液态钢水稳定；在壁厚设计上，铜管上部的壁厚增加，下部壁厚减薄，与之相对的，水缝宽度是上部较薄，下部较宽，这样可减小铜管上部的冷却强度，降低上部钢液传热，进而增加上部初生坯壳的塑形，降低因结晶器内腔(即铜管内腔)横向截面面积沿浇铸方向变化大而导致的铸坯表面缺陷的风险。铜管是由铜板围成，铜管有几种形式，为实现方坯与圆坯的浇铸，其内腔的横向截面形状为圆形或方形，即铜管2与背板4为倒圆锥或倒方锥(如图1～图4)。为方形时，铜管是由四片铜板围成的横向截面形状为方形的管体结构，相邻铜板间倒角6过渡。倒角6可为圆角II602或斜角603，优选圆角II，可改善铜管的应力情况。沿浇铸方向，倒角逐渐减小。作为上述方案的进一步优化，铜管2与背板4为上段呈广口形式的喇叭形管体结构(如图7～图8)。具体的，铜管的上段(亦为其入口1端)为广口设计，使铜管内腔的入口面积远大于出口面积，从纵向方向上看，其呈上大下窄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连铸结晶器，包括铜管、铜管外套有背板，铜管与背板间留有水缝；其特征在于：沿浇铸方向，铜管内腔的面积从入口至出口逐渐减小，铜管的壁厚依次变薄，铜管与背板间的水缝宽度依次变宽。/n

【技术特征摘要】
1.一种连铸结晶器，包括铜管、铜管外套有背板，铜管与背板间留有水缝；其特征在于：沿浇铸方向，铜管内腔的面积从入口至出口逐渐减小，铜管的壁厚依次变薄，铜管与背板间的水缝宽度依次变宽。


2.根据权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于：铜管由铜板围成，其内腔的横向截面形状为圆形或方形；为方形时，铜管是由四片铜板围成的横向截面形状为方形的管体结构，相邻铜板间倒角过渡。


3.根据权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于：铜管与背板为上段呈广口形式的喇叭形管体结构。


4.根据权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于：铜管尺寸满足1.05≤Si/So≤4与1.04≤Ci/Co≤3；其中，Si为铜管内腔的入口面积，So为铜管内腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志伟，刘强，孔意文，邓比涛，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50