[發明專利]具有包括冷寬壁板和冷窄壁板的漏斗形漸縮澆注區的金屬連鑄結晶器

無效

• 申請號: 00135540.6
• 申請日: 2000-11-10
• 公開（公告）號: CN1301606A
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發明（設計）人: J·祖克爾;R·卡波托斯蒂
• 申請（專利權）人: SMS迪馬格股份公司;阿西埃特殊產品坦尼有限公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種具有一包括冷寬壁板和冷窄壁阪的且在澆注方向上在相鄰水平面內成漏斗形漸縮成鑄坯形狀的澆注區的金屬連鑄結晶器，所述澆注區由寬壁阪1、1＇的彎曲輪廓區構成。

澆注區的尺寸主要由要鑄造的鑄坯橫截面、澆口管尺寸及其插入熔融金屬中的深度來決定。

將澆注區設計成漏斗形要歸結于人們希望澆注出盡可能薄的鑄坯，這種鑄坯在離開連鑄機后被分割成薄板坯段關在經過爐子后在至少部分利用了軋制熱進行軋制。

由于鑄坯橫截面比較小，為了保證在鋼鐵生產中常見的澆注時間、澆注溫度和鑄坯生產能力，必須相應地提高澆注速度。當把在傳統連鑄中約為250毫米的鑄坯厚度減小到薄板坯連鑄中的如50毫米厚度時，要求將澆注速度提高大致五倍，例如提高到大約5米/分-6米/分。

由于結晶器具有寬壁板的彎曲輪廓區且成漏斗形以及鑄坯厚度小、拉坯速度比較高，所以在穿過結晶器的金屬熔液中出現了急流。在結晶器內的這樣的流動狀況的特點是出現了循環運動，這是因為一部分被引入結晶器的熔融金屬在窄壁板的方向上向外流出浸沒澆口管，在那里例如轉向并在液池高度上流向鑄坯中心。這種環流應適可而止，因為必須要阻止在上側區內不允許地強烈冷卻熔融金屬。但如果超過了環流適度流動的強度，則促進了攜帶出渣粒粉末并將其封入正形成的坯殼中，這可能非常不利地影響了鑄坯表面質量。

在具有漏斗形澆注區和寬壁板的彎曲輪廓區的結晶器中，由于鑄坯橫截面小、澆注速度高而很難將上述環流的強度調整到維持均勻的熔融金屬溫度所需的尺度。然而，根據經驗，強烈冷卻熔池液面的缺陷占了上風，所以通常如此設計澆注溫度，即在熔池液面上存在著從窄壁板到鑄坯中心的鮮明的流動，這通過熔池液面在窄壁板區內明顯升高而變得十分明顯。

通過操作不同類型連鑄機時的實踐經驗可以確定，當環流在具有漏斗形澆注區和弧形輪廓的結晶器中央相對撞擊時，出現了不希望出現的熔池液面渦流運動或波動。這能例如造成精軋帶材在縱向中心部內具有表面缺陷，這要歸咎于粉末渣粒被封入了在結晶器液面內形成的鑄坯殼。

DE4435218A1描述了一種薄板坯或帶鋼連鑄結晶器。在由各自兩個受冷卻的寬壁板和壁板構成的且具有用于容納澆口管的擴寬澆注區的鑄腔中，當型腔壁是第一寬壁板且它與垂面的交角α為2度-10度，而第二寬壁板的型腔壁具有與平坦的型腔壁的斜率相反地擴大的隆起時，簡化了生產過程，改善了鑄坯表面并避免了鑄坯斷裂危險。

DEl9710791A1描述了一種最好是以高達10米/分的澆注速度并使用結晶器潤滑劑地連鑄尺寸為40-150毫米×500-3300毫米的薄板坯和板坯的震蕩結晶器。具有浸沒澆口的結晶器在澆注方向上具有中心對稱的凹平寬壁板，它們局部中心對稱地分別被一個漏斗覆蓋住，所述漏斗在預定澆口形狀的情況下確保了熱量均勻地在整個結晶器寬度范圍內流動。這種與可自由選擇澆口特征有關的結晶器特征可以實現，在高澆注速度和對開裂敏感鋼種情況下，用一種結晶器實現所需的高澆注生產率、無缺陷的鑄坯表面以及比較大的如500毫米-1800毫米的寬度調整范圍。

DE4436990C1描述了一種將鋼水送入具有縱側板和寬側板的連鑄結晶器中的浸沒澆口。為了提供這樣一種澆口管，即它在結構簡單的安裝中降低了在浸入鋼水中的澆口部分與結晶器縱側板之間區域內的鋼水動能并可以預先對結晶器內鋼水在液池表面區內形成流動的影響，根據本發明地提出了，浸沒澆口的管壁在其面向結晶器縱側板的區域內具有這樣的形狀，即它與浸沒澆口的浸入連鑄結晶器內鋼水中的深度無關地具有一個近似不變離結晶器縱側板的距離。還提出了，浸沒澆口的管外壁在其靠近結晶器寬側板的寬側區域內具有成型件，所述成型件相反地對鋼水水平流動及懸浮其上的結晶器潤滑劑施以最小阻力。

基于上述對結晶器熔融金屬中的環流形成的認識以及上述現有技術，本發明的任務是提供一種如權利要求1前序所述類型的結晶器，通過所述結晶器如此改善了澆注區內金屬熔液的流動狀況，即由于減少了液面波動和在液面上的渦流，所以明顯減少了非金屬夾雜對鑄坯表面的侵害。

根據本發明，在上述類型的結晶器中，通過根據權利要求1特征地設計結晶器而完成了上述任務。

根據本發明，提出了一種具有一包括冷寬壁板1、1＇和冷窄壁板2、2＇的且在澆注方向上在相鄰水平面內成漏斗形漸縮成鑄坯形狀的澆注區的金屬連鑄結晶器，所述澆注區由寬壁板1、1′的彎曲輪廓區構成，其特征在于，在結晶器的至少一個空心部上，寬壁板1、1′的漏斗形狀相對連接窄壁板中心點的線x-x是不對稱的。