板坯连铸结晶器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种板坯连铸结晶器，属于冶金连续铸钢设备领域。该结晶器由两相对宽边板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面制有迂回分布的冷却水槽，所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圆角。本实用新型专利技术的有益效果是，可以有效避免铸坯角部裂纹和连铸时漏钢事故的发生，还解决了结晶器角部处的连铸保护渣向铜板与坯壳之间流入不足的问题，克服了热轧板边部表面的翘皮缺陷。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种连铸结晶器，尤其是一种板坯连铸结晶器， 属于冶金连续铸钢设备领域。
技术介绍
结晶器是连铸机非常重要的部件。钢液在结晶器内冷却初步凝固 成一定坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器下口拉出，进入二冷区。结晶器的作用是在一定的拉速下，保证铸坯出结晶器是形成 足够厚度的坯壳，使连铸过程安全的进行下去，并且决定了连铸机的 生产能力，同时结晶器内的钢水将热量平稳的传导给铜板，使周边坯 壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。因此连铸结晶器直接影响 连铸坯的质量及其后续的热加工工艺性。现有炼钢连铸结晶器由四块结晶器铜板组成，其中两块宽边，两 块窄边。结晶器铜板的背面加工有水槽，用来通冷却水。结晶器铜板 正面镀有铬、镍、镍铁合金、镍钴合金和钴镍合金等合金镀层。四块 结晶器铜板构成了结晶器的矩形工作内腔，矩形内腔截面的厚度一般 为50 250mm,宽度为500 ~ 2500mm。现有的连 铸结晶器的工作内腔矩形截面四个角均为直角，影响连 铸坯质量及后续的热轧轧制加工性能，存在以下问题1. 结晶器直角部的传热为二维，开始凝固最快，最早收缩， 最早形成气隙，因此角部区域坯壳最薄，因此连铸坯角部是产生角部 裂紋和发生漏钢的薄弱环节。2. 板坯出连铸结晶器后，进入二次冷却区，二次冷却强度过 大时，角部冷却速度快，会造成应力、应变集中，也容易导致角部开裂。3. 结晶器角部处的连铸保护渣向铜板与坯壳之间流入不足， 润滑效果差，因此容易造成连铸坯表面质量缺陷和漏钢。4. 横截面四边为直角的矩形板坯在热轧立辊调宽轧制时，由 于调宽压下量与板坯宽度相比显得很小，变形不能渗透到板坯宽度的 中央部位，仅产生板坯侧边的表面变形，使粗轧中间坯边部发生较尖 锐的凸起(狗骨头形状断面)，凸起部位在冷却水的沖击下，温度急 剧下降，进入高温低塑性区，在随后的平辊轧制时发生局部撕裂，表 现为热轧板边部表面的翘皮缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可 以有效避免铸坯角部裂紋的新型板坯连铸结晶器。本技术采用的技术方案是，板坯连铸结晶器，由两相对宽边 板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面 制有迂回分布的冷却水槽，所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过 渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圓角。本技术进一步的完善是，所述窄边板圆弧过渡曲面背面的冷 却水槽深度大于其它部位的冷却水槽深度。本技术的有益效果是，由于该板坯连铸结晶器矩形截面的 四角为弧形圆角，为一维传热，该处的钢水凝固速度和四边处的钢 水凝固速度的接近，因此整个界面上的铸坯坯壳厚度接近，铸坯收 缩的时间也一致，从而可以有效避免铸坯角部裂紋。并且，连铸坯 在二冷区间，弧形圓角处的冷却速度和四边的冷却速度也基本接近。 因此改善了该区域的传热方式，加之位于圆弧过渡曲面背面的冷却 水槽的深度补偿了此处板厚的增加，因此使得连铸结晶器截面四周的冷却强度均匀，钢水凝固速度和四边处的钢水凝固速度的接近， 避免了由于结晶器角部传热快，冷却强造成的连铸坯角裂和连铸时 漏钢事故的发生。此外，弧形圆角还解决了结晶器角部处的连铸保 护渣向铜板与坯壳之间流入不足的问题，改善了拉坯时的保护渣的 润滑效果，避免了由此造成的连铸坯表面质量缺陷和漏钢事故。实践证明，采用四个角为弧形圆角的连铸结晶器连铸得到的连 铸板坯横截面四个角为弧形，这样在热轧立辊调宽轧制时粗轧中间 坯边部发生较尖锐的凸起现象(狗骨头断面)得到很大的减轻，因 此避免了由此产生的热轧板边部表面的翘皮缺陷。附图说明图1为本技术实施例一的结构示意图。图2为本技术实施例二的结构示意图。图中，l为宽边铜^1, 2为窄边铜板，3和5为圓弧半径尺寸，4 和7为为圆弧圓心所在直线与窄边铜板边部的距离，6为两个窄边铜 板之间的距离，8为弧形过渡曲面处铜板背部的冷却水槽，9为结晶 器平面工作面背部的水槽。具体实施方式实施例一本实施例的结晶器如图1所示，二块宽边铜板1和二块窄边铜板2围成了结晶器矩形截面。整个外表面制有迂回均布的冷却水槽。窄边铜板2与宽边铜板1通过两圓弧过渡面衔接，其圆弧半径尺寸3的范围为2~20mm,圆弧圆心所在直线与窄边铜板边部的距离4范围为2-20mm，并且距离4《圆弧半径尺寸3，从而形成圆弧过渡曲面与宽边板内表面圆滑过渡衔接的结构。弧形过渡曲面处铜板背部的冷却水槽8的深度大于其它平面部位的等深度冷却水槽9，从而补偿板壁厚度的增加，具体深度尺寸与 弧形面相匹配。最好所有冷却水槽底部形成的包络面与窄边铜板的内 表面成等距面，这样可以使冷却达到尽可能均匀的理想状态。实施例二本实施例的结构如图2所示，与实施例一不同的是，圆弧半径5 的范围为2-20mm,圆弧圓心所在直线与窄板板内部平面工作面距离 7的范围为2~20mm，并且距离7<圓弧半径尺寸5，从而形成圆弧 过渡曲面由窄边板内表面圆滑过渡的结构。通过调节两个窄边铜板 之间的距离6，可以实现在线调宽，浇铸不同宽度尺寸的连铸板坯。实践证明，以上实施例的结晶器克服了现有工作内腔矩形截面四个角均为直角的板坯连铸结晶器的不足，并通过设计和连铸结晶器四个角部形状相匹配的冷却水水槽，使连铸结晶器截面四周的的冷却强度均匀，钢水凝固速度和四边处的钢水凝固速度的接近，减少了连铸时的角裂、漏钢以及热轧板边部翘皮缺陷。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡釆用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。权利要求1.一种板坯连铸结晶器，由两相对宽边板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面制有迂回分布的冷却水槽，其特征在于所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圆角。2. 根据权利要求1所述的板坯连铸结晶器，其特征在于所述窄边板圆弧过渡曲面背面的冷却水槽深度大于其它部位的冷却水槽 深度。3. 根据权利要求2所述的板坯连铸结晶器，其特征在于所述 冷却水槽底部形成的包络面与窄边铜板的内表面成等距面。4. 根据权利要求2或3所述的板坯连铸结晶器，其特征在于 所述圆弧过渡曲面与宽边板内表面圆滑过渡。5. 根据权利要求2或3所述的板坯连铸结晶器，其特征在于 所述圆弧过渡曲面与窄边板内表面圓滑过渡。专利摘要本技术涉及一种板坯连铸结晶器，属于冶金连续铸钢设备领域。该结晶器由两相对宽边板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面制有迂回分布的冷却水槽，所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圆角。本技术的有益效果是，可以有效避免铸坯角部裂纹和连铸时漏钢事故的发生，还解决了结晶器角部处的连铸保护渣向铜板与坯壳之间流入不足的问题，克服了热轧板边部表面的翘皮缺陷。文档编号B22D11/04GK201380275SQ20092003540公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日专利技术者穆海玲, 胡恒法, 裴新华 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板坯连铸结晶器，由两相对宽边板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面制有迂回分布的冷却水槽，其特征在于：所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圆角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡恒法，裴新华，穆海玲，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]