水平连铸石墨结晶器制造技术

本实用新型专利技术提供一种水平连铸石墨结晶器，包括：两个石墨条体被夹持于两个石墨板体之间，两个石墨板体和两个石墨条体共同围合形成结晶通道，至少一个石墨板体上构造有缓冷槽，缓冷槽处于石墨板体背离结晶通道的一侧，缓冷槽内填充有热传导率低于石墨的第一填充层，石墨板体上还装配有冷却水套。根据本实用新型专利技术，通过在石墨板体的缓冷槽内填充热传导率低于石墨的第一填充层，可使石墨板体在保持结构强度的同时，增加局部界面热阻，其对应位置处的热传导率降低，从而减缓该处冷却强度，改善铸坯横向凝固速率不一致问题，提高组织均匀性，提高铸坯质量。最终在确保石墨板体结构强度的前提下，提高铸坯质量，延长石墨板体的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
水平连铸石墨结晶器


[0001]本技术属于水平连续铸造
，具体涉及一种水平连铸石墨结晶器。

技术介绍

[0002]水平连铸是生产合金板坯的重要工序，金属液由铸造炉进入结晶器内发生凝固、结晶成为铸坯，而铸坯质量的好坏关键在于结晶器内冷却强度是否均匀、适宜。目前结晶器结构主要包括冷却水套和石墨模具，其中石墨模具由上下两块石墨板及左右两块石墨边条组成，两块石墨板一侧通过螺栓连接与水套壁面紧密贴合，可保证为上下模具表面提供大面积区域冷却。
[0003]然而通常在实际生产过程中铸坯表面温度波动较大，分布不均匀，结晶线形状不规则。一方面板坯边部受到上下表面石墨板及边部石墨边条的二维冷却，导致边部冷却强度高于中部。这使得边部结晶位置领先于心部，且边部凝固速度过快容易形成铸造应力，反映在铸坯组织分布上表现为结晶线弯曲，组织不均匀、元素偏析严重及边部开裂等问题；另一方面由于冷却水套结构不合理，内部流槽结垢堵塞等问题可导致传热不均匀，金属液结晶位置存在前后差异，引起铸坯表面温度场分布不均匀、结晶线形状不规则等。上述问题及所致铸坯缺陷会降低产品成材率并影响成品板带材的表面质量。针对上述问题，现有技术中通过在石墨板上开槽来改变石墨结构及冷却方式，从而改善了铸坯的结晶顺序，提高了组织均匀性，提高了铸坯质量。但是在石墨板上开槽会降低石墨板的结构强度，影响其使用寿命。

技术实现思路

[0004]因此，本技术提供一种水平连铸石墨结晶器，能够克服现有技术中通过在石墨板上开槽来改变石墨结构及冷却方式，虽然提高了铸坯质量，但开槽会降低石墨板的结构强度，影响其使用寿命的不足。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种水平连铸石墨结晶器，包括：两个石墨板体和两个石墨条体，两个所述石墨条体被夹持于两个所述石墨板体之间，两个所述石墨板体和两个所述石墨条体共同围合形成结晶通道，至少一个所述石墨板体上构造有缓冷槽，所述缓冷槽处于所述石墨板体背离所述结晶通道的一侧，所述缓冷槽内填充有第一填充层，所述第一填充层的热传导率低于石墨的热传导率，所述石墨板体构造有缓冷槽的侧面上还装配有冷却水套。
[0006]在一些实施方式中，所述结晶通道具有入口，所述缓冷槽包括第一凹槽和两个第二凹槽，所述第一凹槽自一个所述石墨条体至另一个所述石墨条体的方向上延伸，且所述第一凹槽靠近所述入口，所述第二凹槽的延伸方向与所述石墨条体的延伸方向相同，且两个所述第二凹槽分别靠近两个所述石墨条体。
[0007]在一些实施方式中，所述第一凹槽具有自一个所述石墨条体至另一个所述石墨条体的方向上延伸的两个第一侧壁，两个所述第一侧壁平行。
[0008]在一些实施方式中，所述石墨板体具有处于所述入口侧的第一边，所述第一侧壁与所述第一边平行。
[0009]在一些实施方式中，靠近所述第一边的所述第一侧壁和所述第一边之间的距离为60
‑
70mm。
[0010]在一些实施方式中，所述第一凹槽的深度为0.5
‑
2mm。
[0011]在一些实施方式中，所述第二凹槽具有与所述石墨条体的延伸方向相同的两个第二侧壁，两个所述第二侧壁平行。
[0012]在一些实施方式中，所述石墨板体具有与所述石墨条体的延伸方向相同的第二边，所述第二侧壁与所述第二边平行。
[0013]在一些实施方式中，靠近所述第二边的所述第二侧壁和所述第二边之间的距离为20
‑
30mm。
[0014]在一些实施方式中，所述第二凹槽的深度为0.5
‑
2mm；和/或，所述第一凹槽同时与两个所述第二凹槽连通。
[0015]本技术提供一种水平连铸石墨结晶器，通过在石墨板体上构造缓冷槽，在缓冷槽内填充热传导率低于石墨的第一填充层，可使石墨板体在保持结构强度的同时，其对应位置处的热传导率降低，从而增加局部界面热阻，减缓冷却强度，改善铸坯凝固速率，提高组织均匀性，减少铸造应力，提高铸坯质量。最终在确保石墨板体结构强度的前提下，提高了铸坯质量，从而也延长了石墨板体的使用寿命。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例的水平连铸石墨结晶器的石墨板体的结构示意图；
[0017]图2为本技术实施例的水平连铸石墨结晶器的石墨模具的结构示意图；
[0018]图3为本技术实施例的水平连铸石墨结晶器的结构示意图。
[0019]附图标记表示为：
[0020]1、石墨板体；2、石墨条体；3、第一填充层；4、冷却水套；5、第一凹槽；6、第二凹槽；7、螺纹孔。
具体实施方式
[0021]结合参见图1至图3所示，根据本技术的实施例，提供一种水平连铸石墨结晶器，包括：两个石墨板体1和两个石墨条体2，两个石墨条体2被夹持于两个石墨板体1之间，两个石墨板体1和两个石墨条体2共同围合形成结晶通道，至少一个石墨板体1上构造有缓冷槽，缓冷槽处于石墨板体1背离结晶通道的一侧，缓冷槽内填充有第一填充层3，所述第一填充层3的热传导率低于石墨的热传导率，石墨板体1构造有缓冷槽的侧面上还装配有冷却水套4。该技术方案中，通过在石墨板体1上构造缓冷槽，在缓冷槽内填充热传导率低于石墨的第一填充层3，可使石墨板体1在保持结构强度的同时，增加局部界面热阻，使对应位置处的热传导率降低，从而减缓该处冷却强度，改善铸坯凝固速率不一致问题，提高组织均匀性，减少铸造应力，提高铸坯质量。最终在确保石墨板体1结构强度的前提下，提高了铸坯质量，从而也延长了石墨板体1的使用寿命。其中，第一填充层3可以是石棉网、陶瓷片、玻璃纤维等。
[0022]作为一种具体的实施方式，结晶通道具有入口，缓冷槽包括第一凹槽5和两个第二凹槽6，第一凹槽5自一个石墨条体2至另一个石墨条体2的方向上延伸，且第一凹槽5靠近入口，第二凹槽6的延伸方向与石墨条体2的延伸方向相同，且两个第二凹槽6分别靠近两个石墨条体2。一方面由于铸坯边部分别和石墨条体2以及上下石墨板体1的表面接触，因此铸坯边部冷却较快，两个第二凹槽6能够延缓结晶通道内铸坯边部的冷却情况。另一方面由于冷却水套4结构不合理，内部流槽结垢堵塞等问题可导致传热不均匀，金属液结晶位置存在前后差异，引起铸坯表面温度场分布不均匀、结晶线形状不规则等。而第一凹槽5的构造能够降低铸坯表面边部与中部的温差，使边部冷却速率与中部接近一致，获得均匀适宜的温度场，进一步改善铸坯凝固速率，改善铸坯结晶顺序，降低边部偏析问题，使结晶线平直，铸坯造型良好。
[0023]具体的，第一凹槽5具有自一个石墨条体2至另一个石墨条体2的方向上延伸的两个第一侧壁，两个第一侧壁平行。因此第一凹槽5为宽度恒定的一字槽，这样能够为铸坯的中部提供均匀的空气层，达到均匀的冷却效果。
[0024]在本实施例中，石墨板体1具有处于入口侧的第一边，第一侧壁与第一边平行，这样能够确保结晶通道内铸坯的中间各部位冷却效果一致，更进一步提高铸坯的结晶质量。
[0025]结合参见图1所示，两个石墨板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平连铸石墨结晶器，其特征在于，包括两个石墨板体(1)和两个石墨条体(2)，两个所述石墨条体(2)被夹持于两个所述石墨板体(1)之间，两个所述石墨板体(1)和两个所述石墨条体(2)共同围合形成结晶通道，至少一个所述石墨板体(1)上构造有缓冷槽，所述缓冷槽处于所述石墨板体(1)背离所述结晶通道的一侧，所述缓冷槽内填充有第一填充层(3)，所述第一填充层(3)的热传导率低于石墨的热传导率，所述石墨板体(1)构造有缓冷槽的侧面上还装配有冷却水套(4)。2.根据权利要求1所述的水平连铸石墨结晶器，其特征在于，所述结晶通道具有入口，所述缓冷槽包括第一凹槽(5)和两个第二凹槽(6)，所述第一凹槽(5)自一个所述石墨条体(2)至另一个所述石墨条体(2)的方向上延伸，且所述第一凹槽(5)靠近所述入口，所述第二凹槽(6)的延伸方向与所述石墨条体(2)的延伸方向相同，且两个所述第二凹槽(6)分别靠近两个所述石墨条体(2)。3.根据权利要求2所述的水平连铸石墨结晶器，其特征在于，所述第一凹槽(5)具有自一个所述石墨条体(2)至另一个所述石墨条体(2)的方向上延伸的两个第一侧壁，两个所述第一侧壁平行。4.根据权利要求3所述的水平连铸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：王松伟，宋鸿武，梅伟，刘羽飞，孔凡亚，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：新型
国别省市：