本发明专利技术涉及用于连续铸造长型或平型产品的结晶器，所述结晶器沿轴线（z）延伸并且包括界定结晶器厚度（e、e’、e3、e4）的内表面和外表面，内表面限定结晶器腔，特征在于所述结晶器（10）的纵向截面内包含的所述结晶器的至少一个纵向元件（16A、16C）的厚度（e3、e4）至少在所述结晶器（10）的一部分上沿纵向轴线（z）所限定的两个方向从最小厚度点P增加，该增加取决于使用中的测试结晶器的测量或模拟温度梯度。本发明专利技术还涉及制造这种结晶器的方法、与这种结晶器配合的冷却套设计以及包括这种结晶器和这种冷却套的组件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于连续铸造诸如小钢坯或大钢坯的长型或平型产品的结晶器。
技术介绍
用于连续铸造长型产品的结晶器限定了铸造金属的连续定尺寸通路，该铸造金属以熔融状态经由结晶器的顶部进入该通路并且以固体壳形式经由结晶器的底部离开该通路，所述固体壳是源自于铸造金属与结晶器主体的冷壁接触而产生的边界凝固并且容纳仍为液体的芯。所述凝固之后借助于喷洒单元继续最终进行到铸造机器的下部。这种结晶器也被称为“结晶器管”并且能够具有方形、矩形、圆形或多边形截面。管能够沿所谓的“铸造半径”是笔直的或者弯曲，并且内部腔的特征在于尺寸逐渐减小以便遵循凝固过程中钢的自然收缩。用于连续制造长型产品(特别是在开放式液流铸造中铸造的小钢坯)的结晶器在铸造期间必须承受高温负载。具体而言，结晶器的顶部部分受到热传递曲线的影响，该热传递曲线可由不同温度下的等温线来表征。此外还由较大铸造速度和油润滑所增强的这种情况导致了沿结晶器的纵向以及横向方向的大的热梯度，且在结晶器的厚度上具有额外的大梯度且因而具有大的内部温度。在结晶器的不同点之间的这种温度差以及到达结晶器内部的高温导致内部镀铬的热变形、再结晶、裂纹和剥离。此外，特别是使用油来润滑时，结晶器内侧的高温导致了油的部分蒸发，从而具有不良的润滑并且具有较高的耗油速率。此外，这种不均勻的结晶器壁温度以及相应的散热对产品质量产生负面影响。在过去已经做出了多种尝试，沿横向和纵向大致以均勻的方式减小结晶器厚度。 在其他应用中，已经通过在结晶器的顶部部分中沿竖直方向或者最终沿整个结晶器长度应用沟槽来减小结晶器厚度，以便增加该区域中的热传递并且减小结晶器温度。其他应用基于针对结晶器管本身的不同部分使用单独的回路来应用差冷。不过，如果一方面结晶器厚度的减小增加了结晶器内侧和外侧之间的温度梯度， 则另一方面，该减小还降低了结晶器的机械特性。
技术实现思路
本专利技术的目标在于解决上述问题，并且更具体地针对连续铸造长型产品来增加结晶器纵向和横向方向的热传递、减小结晶器纵向和横向方向的温度梯度，以及减小结晶器的内部温度，并且同时保持所述结晶器使用时的机械特性。为此目的，根据第一方面的本专利技术的主题是用于连续铸造长型或平型产品的结晶器，所述结晶器沿轴线延伸并且包括界定结晶器厚度的内表面和外表面，所述内表面限定结晶器腔，特征在于所述结晶器的纵向截面内包含的所述结晶器的至少一个纵向元件的厚度(e3、e4)至少在所述结晶器的一部分上沿纵向轴线所限定的两个方向从最小厚度点增力口，该增加取决于使用中的测试结晶器的测量或模拟温度梯度。本专利技术沿结晶器的纵向和横向方向增加热传递、减小温度梯度并且减小结晶器的内部温度，从而为更均质的壳生长创造先决条件。有利的是当结晶器具有沿轴线延伸的多个纵向元件时，其中所述元件形成结晶器的横向多边形截面，根据使用中的结晶器的测量或模拟横向温度梯度，在结晶器横向截面内包含的至少一个结晶器元件的厚度在第一值和第二值之间连续变化。有利的是，该厚度沿结晶器的内角之一的方向从所述结晶器元件的部段的中间连续变化。根据本专利技术，每个结晶器元件的厚度沿结晶器的内角的方向从每个结晶器元件的部段的中间变化。根据本专利技术的另一特征，在至少一个横截面内，结晶器元件的至少一部分相对于经过所述横向结晶器元件的中心段且垂直于所述横向结晶器元件的平面对称。有利的是，厚度的变化仅在结晶器高度的一部分上延伸。此外，该变化是增加。在本专利技术的一种实施例中，最大厚度是相等的。有利的是，厚度的变化是在使用中的结晶器上测量或模拟的纵向温度梯度的函数。有利地，每个纵向元件的纵向截面内所包含的厚度至少在结晶器的一部分上沿纵向轴线所限定的两个方向从最小厚度点P增加。有利地，最小厚度点P根据最大纵向温度点Px的位置被定位在结晶器上，该最大纵向温度点Px在使用中的所述测试结晶器上被事先测量或者通过模拟被事先确定。根据一种实施例，最小厚度点P位于结晶器上距点Py近似在50至100 mm之间， 点Py是根据事先在使用中的所述测试结晶器上测量的或者事先通过模拟确定的最大纵向温度点Px而确定的。根据第二方面，本专利技术的主题是制造根据上述定义的用于连续铸造长型或平型产品的结晶器的方法，该方法包括步骤-测量或模拟使用中的测试结晶器的温度梯度，-机加工所述结晶器直到该结晶器的至少一部分的厚度根据所述测试结晶器的测量或模拟的温度梯度而变化。根据本专利技术，该方法可以包括步骤-在机加工所述结晶器之前，通过在使用中的所述测试结晶器上测量或通过模拟在使用中的所述测试结晶器来确定具有最大纵向温度的第一点Px，-在机加工所述结晶器之前，根据所述第一点Px在所述测试结晶器上的位置确定第二点Py位于所述结晶器上的位置，-机加工所述测试结晶器以使得最小厚度点P位于距所述第二点Py近似在50至100 mm之间。在一种实施例中，结晶器被机加工成使得点。在结晶器上位于与点Px位于测试结晶器上相同的位置。根据第三方面，本专利技术涉及被设计成与如上定义的结晶器配合的冷却套，该冷却套包括主体，该主体限定多个冷却管道从而沿结晶器的外表面引导冷却剂，冷却套被设计成接收并至少部分地纵向围绕所述结晶器，所述冷却套的厚度根据使用中的结晶器的测量或模拟温度梯度而变化。有利地，在冷却套的预定高度处冷却套的厚度反比于在相同高度处结晶器的厚度。根据另一方面，本专利技术的主题是制造如上定义的冷却套的方法，该冷却套被设计成与如上定义的结晶器配合，该方法包括一步骤，在该步骤中，冷却套被机加工成使得冷却套的厚度根据使用中的测试结晶器的测量或模拟温度梯度而变化。在一种实施例中，冷却套被机加工成使得在冷却套的预定高度处的冷却套的厚度反比于在相同高度处的结晶器的厚度。在一种实施例中，冷却套被机加工成使得至少在冷却套的纵向部分上，在冷却套的给定高度处，结晶器的厚度越大，则冷却套的厚度越不重要。根据另一方面，本专利技术的主题是包括如上定义的结晶器和如上定义的冷却套的组件。由于结晶器的外侧部分和水冷通道的这种具体设计，实现了更高的稳定性以及结晶器本身的改进对中性，从而防止了由于结晶器在冷却套内可能的不对准而产生的不均勻冷却的效果。附图说明参考附图根据实施例所给出的下述描述，将更加清楚地理解本专利技术并且将更加显而易见到其他方面和优点，附图中-图1示出了使用中的结晶器的测量或模拟的纵向温度等温线， -图2是根据图1情况的使用中的结晶器的内部和外部温度曲线的示图， -图3A、图;3B和图3C示出了根据本专利技术的结晶器的示意性纵向和横向截面， -图4A、图4B、图4C、图4D示出了根据本专利技术的冷却套的示意性纵向和横向截面， -图5A、图5B、图5C示出了根据本专利技术的结晶器和冷却套构成的组件的示意性纵向和横向截面。具体实施例方式应该注意到在附图中示图不具有相同比例。当液体形式的金属被浇注到结晶器内时，该结晶器的顶部部分经受一定的热传递曲线，其可以以不同温度的等温线来表征。图1是给出在使用时针对连续铸造长型产品沿测试结晶器的纵向方向和纵向厚度测量或模拟的等温线的图示，进入结晶器的液态金属在近似1450°C至1600°c之间的温度，该图取决于铸造产品的化学成分和铸造模式、截面和速度。图中示出的测试结晶器是900 mm长，具有13 mm的厚度并且具有方形截面。图2是根据图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：U扎内利，
申请(专利权)人：U扎内利，
类型：发明
国别省市：
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