一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器，涉及钢铁冶金技术领域，不仅具有很强的换热能力，还有利于坯壳和结晶器紧密贴合，能够保证结晶器的换热效率和坯壳的均匀性，满足铸坯质量要求；该结晶器包括四块铜板，用于组合成长条形的结晶器壳体，所述结晶器壳体的内腔截面为方形；水槽，设于所述结晶器壳体的外表面，用于增加结晶器与冷却水的接触面积；倒角，设于相邻两块铜板连接处的内角，用于方便下渣和减少铸坯角部缺陷；锥度，所述结晶器壳体的内表面带有锥度，用于补偿铸坯的凝固收缩。本实用新型专利技术提供的技术方案适用于小方坯结晶的过程中。

A combined high speed mould for repairing billet

【技术实现步骤摘要】
一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器
本技术涉及钢铁冶金
，尤其涉及一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器。
技术介绍
普通管式小方坯结晶器采用水缝和铜管接触换热，能够满足常规拉速连铸生产的要求。但在高拉速的连铸生产条件下，小方坯在结晶器内停留时间缩短，使得铸坯凝固坯壳厚度减小、坯壳与结晶器之间的摩擦力增大；若采用普通管式结晶器，其冷却能力不足，形成的凝固坯壳较薄，没有足够的强度抵抗钢水静压力，容易引发漏钢事故。因此，高拉速连铸生产要求结晶器有足够冷却强度且导热均匀，以保证结晶器出口处坯壳有一定的安全厚度来抵抗钢水静压力而不发生变形和漏钢。中国专利CN106825465A公开了一种防止缺陷的结晶器，水箱设置一个进水室和多个出水室，冷却水槽和进水室和出水室连通，冷却水槽的截面积在弯月面区域变小，并且出水室可以连接阀门，通过控制水流调节弯月面区域的水流量，起到了降低结晶器弯月面区冷却强度，有效预防或减少连铸坯产生裂纹，提高了连铸坯质量。然而上述专利没有考虑到冷却水槽的形状尺寸和分布，没有对铸坯角部的铜板水槽进行设计，当冷却水槽均匀分布在铜板上时，开水槽处铜板的换热能力相当，但铸坯角部受二维传热影响冷却较快，容易形成凹陷和裂纹等角部缺陷。中国专利CN207642259U公开了一种高拉速均衡高效传热结晶器铜管，通过将普通方坯或矩形坯结晶器铜管冷面开槽，增强铸坯的对流换热，且对结晶器不同位置开槽宽度、深度和密度进行调整，使铸坯各处温度和应力均匀，能够有效避免铸坯由温度和应力不均等引起的缺陷，提高拉速的同时提高铸坯质量。然而该结晶器采用一体式铜管设计，无法拆卸，当铜管内壁损伤到一定程度就需替换新的结晶器，无法对其修磨，只有一次使用寿命，不能重复多次使用。中国专利CN206763871U公开了一种炼钢连铸用均匀冷却高拉速结晶器，该结晶器为方形或矩形铜管，通过将普通方坯或矩形坯结晶器铜管下部四个角部切除，适当增强铸坯在偏离角区域的对流换热，能够有效避免铸坯角部和偏离角区域出现凹陷和裂纹等缺陷，提高铸坯质量。然而结晶器铜管下部四个角部被切除后，铜管的刚度降低，不能对铸坯起到良好的支撑作用，此时结晶器内铸坯坯壳较薄，受到钢水静压力作用容易引起变形和漏钢；此外该结晶器采用一体式铜管设计，无法拆卸，当铜管内壁损伤到一定程度就需替换新的结晶器，无法对其修磨，只有一次使用寿命，不能重复多次使用。因此，有必要研究一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器，不仅具有很强的换热能力，还有利于坯壳和结晶器紧密贴合，能够保证结晶器的换热效率和坯壳的均匀性，满足铸坯质量要求。一方面，本技术提供一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述结晶器包括四块等长的铜板，相邻的所述铜板沿长度方向彼此垂直，组合成长条形的结晶器壳体，所述结晶器壳体的内腔的截面为方形；所述铜板的外表面设有用于增加结晶器壳体与冷却水接触面积的水槽；所述结晶器内腔的边角处设有倒角；所述结晶器壳体的内表面具有锥度，不同位置的所述方形的尺寸不同。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述铜板的厚H均为40～65mm。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水槽在铜板上均匀分布或不均匀分布。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水槽的最大宽度为2～10mm，所述水槽的深度为5～30mm，相邻两个水槽之间的间距为5～20mm；所述水槽的底部与其所在铜板的内表面的最小距离为15～35mm。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水槽的横截面形状为矩形、梯形、六边形、圆形或椭圆形。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水槽的横截面形状为矩形时，所述矩形的根部设有圆弧。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述结晶器的长度为800～1000mm。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述结晶器的锥度采用单锥度、双锥度或三锥度。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述锥度的大小为0.5％～2.5％。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述倒角为1/4半径为3～35mm的圆弧。与现有技术相比，本技术可以获得包括以下技术效果：本技术的结晶器针对小方坯采用四块铜板组合成结晶器内腔，通过在铜板外表面开水槽来增加结晶器与冷却水的换热面积，进而增强结晶器的换热能力，使得在高拉速情况下钢液在结晶器内能够形成一定厚度的安全凝固坯壳，来抵抗钢水静压力，避免变形和漏钢；同时，铜板带有锥度，使得结晶器与坯壳接触良好，有利于提高结晶器换热效率；窄面铜板带有倒角，可以减小铸坯的角部缺陷。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术一个实施例提供的组合式可修复小方坯高拉速结晶器的立体图；图2是本技术一个实施例提供的组合式可修复小方坯高拉速结晶器的剖面图；图3是本技术一个实施例提供的组合式可修复小方坯高拉速结晶器的俯视图；图4是本技术一个实施例提供的铜板水槽的局部图；图5是本技术一个实施例提供的高拉速结晶器的水槽横截面的六种形状。其中，图中：1-宽面铜板；2-窄面铜板；3-水槽；4-倒角；51-第一锥度；52-第二锥度；53-第三锥度。【具体实施方式】为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。本技术提供一种能够用于小方坯高拉速连铸生产用的结晶器，如图1所示，采用四块组合式铜板构成结晶器方形内腔，铜板内表面与钢液接触，外表面与冷却水接触。铜板的外表面设有若干水槽3，水槽3与冷却水接触，能够大大增加铜板与冷却水的接触面积，进而增强结晶器的换热能力，使得钢液在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述结晶器包括四块等长的铜板，相邻的所述铜板沿长度方向彼此垂直，组合成长条形的结晶器壳体，所述结晶器壳体的内腔的截面为方形；/n所述结晶器壳体的外表面设有若干水槽；/n所述结晶器内腔的边角处设有倒角；/n所述结晶器壳体的四个内表面均具有锥度，不同位置的所述方形的尺寸不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述结晶器包括四块等长的铜板，相邻的所述铜板沿长度方向彼此垂直，组合成长条形的结晶器壳体，所述结晶器壳体的内腔的截面为方形；
所述结晶器壳体的外表面设有若干水槽；
所述结晶器内腔的边角处设有倒角；
所述结晶器壳体的四个内表面均具有锥度，不同位置的所述方形的尺寸不同。


2.根据权利要求1所述的组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述铜板的厚H均为40～65mm。


3.根据权利要求1所述的组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述水槽在铜板上均匀分布或不均匀分布。


4.根据权利要求3所述的组合式可修复小方坯高拉速结晶器，其特征在于，所述水槽的最大宽度为2～10mm，所述水槽的深度为5～30mm，相邻两个水槽之间的间距为5～20mm；所述水槽的底部与其所在铜板的内表面的最小距离为15～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家泉，李亮，兰鹏，王小松，李少翔，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11