一种带镀层的结晶器制造技术

本发明专利技术涉及一种带镀层的结晶器，它为筒体（１），筒体（１）的内壁表面镀有镀层，镀层包括耐磨层（２）；其特征在于：镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层（３），功能层（３）位于耐磨层（２）表面。本发明专利技术的镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层和耐磨层，使结晶器不但具有很好的耐磨性能，还可以改善结晶器的其它性能，对提高结晶器的使用寿命和提高连铸坯的质量起到了很好的作用。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金行业的连铸机设备，特别是钢水连铸设备中带镀层的结晶器。
技术介绍
众所周知，钢水连铸设备中结晶器的作用主要是对钢水进行冷却，然后连续浇铸出钢坯，并使冷却的钢坯具有一定的初始形状。钢包中的钢水通过中间包进入结晶器，然后在结晶器中开始凝固，开始凝固的时候，在结晶器中形成很薄的坯壳，随着时间的推移，该坯壳逐渐变厚，然后内部还没有完全凝固的钢坯离开结晶器，在二冷段上继续冷却，直到完全凝固。现有技术中的结晶器为矩形或圆形筒体，筒体主要由铜材制成，筒体壁内设有冷却水管。由于结晶器以一定的频率上下振动，而连铸坯以一定的速度向下运动，所以，结晶器与连铸坯之间存在着摩擦，为了延长结晶器的使用寿命，一般在筒体内表面镀有一层耐磨层，该耐磨层一般为具有高耐磨性的金属、合金以及金属化合物等，比如镍、铬，以及钛、钨等金属的碳化物、氮化物和氧化物等。现有的带镀层结晶器缺陷在于1、它只具有一层镀层，其镀层的功能单一，现有的镀层只能提高结晶器的耐磨性能，对结晶器的其它性能的改善(如对钢水凝固细晶性能的改善等)并不能起到好的作用。2、它的耐磨层直接涂附在筒体上，镀层牢固性差，镀层易脱落。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带镀层的结晶器，该结晶器不但具有良好的耐磨性能，还能提高连铸坯的质量。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种带镀层的结晶器，它为筒体，筒体的内壁表面镀有镀层，镀层包括耐磨层；镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层，功能层位于耐磨层表面。上述方案中，镀层还包括用于提高镀层附着性能的牢固层，牢固层位于耐磨层与筒体之间。上述方案中，功能层的镀层材料中包括稀土氧化物。上述方案中，稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇的氧化物中的一种或几种的组合物。上述方案中，牢固层的镀层材料为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨中的一种。上述方案中，功能层的镀层材料中还包括金属氮化物，金属氮化物为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的氮化物中的一种或几种的组合物；稀土氧化物占功能层镀层的材料总重的8-10％。上述方案中，功能层的镀层材料中还包括金属氧化物，金属氧化物为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的氧化物中的一种或几种的组合物；稀土氧化物占功能层镀层的材料总重的2-8％。上述方案中，功能层的镀层材料中还包括金属碳化物，金属碳化物为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的碳化物中的一种或几种的组合物；稀土氧化物占用于镀层的材料总重的2-5％。上述方案中，功能层的镀层材料中还包括金属铬、镍中的一种或两种的组合物；稀土氧化物占功能层镀层的材料总重的8-10％。上述方案中，各镀层的厚度为0.05-2mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点1、它的镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层和耐磨层，使结晶器不但具有很好的耐磨性能，还可以改善结晶器的其它性能，对提高结晶器的使用寿命和提高连铸坯的质量起到了很好的作用。2、镀层还包括用于提高镀层附着性能的牢固层，使得镀层能牢固地附着在筒体上。3、功能层的镀层材料中包括稀土氧化物，稀土氧化物具有较高的热传导性，使得结晶器具有更好的凝固特性，能够促进钢水的细晶凝固，可提高连铸坯的使用性能，可提高成品钢材的质量。另外，稀土氧化物具有热膨胀系数小的特性，共价键性极强，耐腐蚀性好。4、本专利技术结晶器，如果其镀层稀土氧化物含量过小，无法起到提高细晶凝固的作用；如果其镀层稀土氧化物含量过大，会降低镀层的强度；因此，稀土氧化物占功能层的镀层材料总重的2-10％为最佳。5、牢固层的镀层材料为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨中的一种，通过这种方法得到的复合镀层，比现有结晶器的单一镀层具有更好的附着力，也具有更好的抗裂纹性能。附图说明图1为本专利技术带镀层结晶器的示意2为结晶器的局部剖视图具体实施方式如图1、2所示的本专利技术带镀层的结晶器实施例，它为筒体1，筒体1由铜材制成，筒体1的内壁表面镀有镀层，镀层包括耐磨层2、用于改善其结晶性能的功能层3、用于提高镀层附着性能的牢固层4，功能层3位于耐磨层2表面，牢固层4位于耐磨层2与筒体1之间。本专利技术带镀层的结晶器实施例1，它的功能层3的镀层材料中包括金属铬、稀土氧化物；稀土氧化物为镧、铈、铕、钆的氧化物的组合物，各稀土氧化物重量份比为1∶1∶1∶1。稀土氧化物占用于功能层3镀层材料总重的10％。本实施例1的牢固层4的镀层材料为钛，耐磨层2为镍的金属碳化物。本实施例1的各镀层的厚度为0.05-0.15mm之间，镀层总厚度为0.3mm。上述各镀层采用热喷涂或者电镀或化学镀的方法镀在筒体1的内壁表面。本专利技术结晶器实施例2，它的功能层3的镀层材料中包括钛的氮化物、硅的氮化物、稀土氧化物；稀土氧化物为铕的氧化物，钛的氮化物、硅的氮化物重量份比为1∶1。稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的8％。本实施例2的牢固层4的镀层材料为钒，耐磨层2为铬的金属的氮化物。本实施例2的各镀层的厚度为1.5-2mm之间，镀层总厚度为5mm。本专利技术连铸结晶器实施例3，它的功能层3的镀层材料中包括钨的碳化物、稀土氧化物；稀土氧化物为铕的氧化物，稀土氧化物功能层3镀层材料总重的2％。本实施例3的牢固层4的镀层材料为铬，耐磨层2为钛或钨金属氧化物。本专利技术结晶器实施例4，它的功能层3的镀层材料中包括铝的氧化物、稀土氧化物；稀土氧化物为铕的氧化物，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的5％。本专利技术结晶器实施例5，它的功能层3的镀层材料中包括铝的氧化物、钨的碳化物、稀土氧化物；稀土氧化物为镨、钕、钷、钐、铕的氧化物的组合物，各稀土氧化物重量份比为1∶1∶1∶1∶1。钒的氧化物、镍的碳化物重量份比为1∶1。稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的5％。本专利技术结晶器实施例6，它的功能层3的镀层材料中包括钛的碳化物、稀土氧化物；稀土氧化物为铕的氧化物，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的3％。上述本专利技术实施例并非穷举，实际上稀土氧化物占用于功能层3镀层材料总重的2-10％即可。稀土氧化物可为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇的氧化物中的一种或几种的组合物，稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆的氧化物中的一种或几种的组合物最佳。功能层3中功能层3镀层材料主要包括金属铬、镍中的一种或两种的组合物时，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的8-10％最佳。功能层3镀层材料主要包括氮化物时，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的8-10％最佳。氮化物可为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的氮化物中的一种或几种的组合物。功能层3镀层材料主要包括碳化物时，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的2-5％最佳。碳化物可为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的碳化物中的一种或几种的组合物。功能层3镀层材料主要包括氧化物时，稀土氧化物占功能层3镀层材料总重的2-8％最佳。氧化物为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨的氧化物中的一种或几种的组合物。上述实施例中，将用于各镀层的材料镀在铜制筒体内表面的方法为将各镀层的材料分别均匀混合，采用热喷涂或者电镀或化学镀的方法使各镀层材料依次与基体牢固结合。各镀层的总厚度为0.05mm到2mm之间。镀层的总厚度为0.15mm到6mm之间。使用现有结晶器得到的连铸坯，其表面等轴晶的尺寸为一般30-50μm。使用上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带镀层的结晶器，它为筒体（１），筒体（１）的内壁表面镀有镀层，镀层包括耐磨层（２）；其特征在于：镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层（３），功能层（３）位于耐磨层（２）表面。

【技术特征摘要】
1.一种带镀层的结晶器，它为筒体(1)，筒体(1)的内壁表面镀有镀层，镀层包括耐磨层(2)；其特征在于镀层还包括用于改善其结晶性能的功能层(3)，功能层(3)位于耐磨层(2)表面。2.如权利要求1所述的结晶器，其特征在于镀层还包括用于提高镀层附着性能的牢固层(4)，牢固层(4)位于耐磨层(2)与筒体(1)之间。3.如权利要求1所述的结晶器，其特征在于功能层(3)的镀层材料中包括稀土氧化物。4.如权利要求3所述的结晶器，其特征在于稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇的氧化物中的一种或几种的组合物。5.如权利要求2所述的结晶器，其特征在于牢固层(4)的镀层材料为钛、钒、铬、硅、铝、镍、钨中的一种。6.如权利要求3所述的结晶器，其特征在于功能层(3)的镀层材料中还包括金属氮化物，金属氮化物为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄诚，宋世炜，牛龙，顾力平，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]