[實用新型]一種二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器

有效

• 申請號: 200820147752.0
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN201211556Y
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 朱書成;呂艷伍;王希彬;曹國超
• 申請（專利權）人: 西峽龍成特種材料有限公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;B22D11/112
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 徐皂蘭

技術領域

本實用新型屬于連續鑄鋼設備技術領域，具體涉及一種二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器。

背景技術

薄板坯連鑄結晶器是由兩個寬面模板和兩個窄面模板組成。生產薄板坯時，液態鋼水源源不斷地自結晶器上部的浸入式水口注入結晶器，經結晶器冷卻凝固等作用后，在結晶器下部形成截面呈矩形的坯殼，坯殼內部是液態鋼水，在結晶器下方拉坯機的拖動下，坯殼沿著結晶器自上而下連續產出。薄板坯連鑄寬面模板水道的作用是為結晶器提供冷卻水的通道，背面水道截面的形狀通常為矩形水道、組合矩形水道、帶圓弧過渡的組合矩形水道幾種。這種水道冷卻方式在矩形水道或組合矩形水道邊部與底部的直角處會形成對結晶器熱傳導在水平方向上的不均等，屬一元傳熱冷卻方式，是造成結晶器冷卻不均勻的根源；帶圓弧過渡的組合矩形水道，雖考慮了部分二元冷卻性，但由于水道寬度受制造的限制，在曲面型腔曲率半徑大的位置會產生寬度方向上的非等距偏差，形成了冷卻的不均勻性；以上幾種水道形式均要設置保證水流截面相等的鑲條，增加了制造和安裝的難度；以上幾種水道形式在螺栓孔位置無法布置，不能達到理論上的水道冷卻密度；以上幾種水道形式未能充分考慮寬面銅板熱面與冷面較大熱膨脹差問題，會產生寬面銅板在使用過程中的過大變形。上述情況會造成鑄坯產生縱向裂紋和銅板局部過熱產生軟化、蠕變、熱裂、浸蝕等質量缺陷。

發明內容：

為解決現有技術的上述缺陷，本實用新型目的在于用于提供一種冷卻分布合理，能有效減少鑄坯的質量缺陷的二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器。該二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器能有效減少鑄坯縱向裂紋和銅板局部過熱而軟化、蠕變、浸蝕、熱裂等質量缺陷，可生產包晶鋼等裂紋敏感鋼種，也可提高結晶器銅板的使用壽命。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：該二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器由對稱設置的兩塊寬面模板和兩塊窄面模板組成，所述寬面模板的工作面具有曲面部分和平面部分，其特征在于：所述寬面模板在距銅板熱面相應距離設置圓形組合冷卻深孔，圓形組合冷卻深孔由位于所述曲面部分的圓形深孔和位于所述平面部分的圓形短孔構成，圓形深孔和圓形短孔相連通，所述圓形深孔與其相應縱向截面形成夾角α，所述圓形短孔與其相應縱向截面平行，圓形組合冷卻深孔的兩端設置密封堵頭，在寬面模板的銅板背腔設置上通水槽和下通水槽，多個圓形組合冷卻深孔與上、下通水槽相通形成冷卻水道；在銅板背腔設置有一定間距的縱向補償槽和橫向補償槽，縱向補償槽和橫向補償槽彼此相交，其槽底到寬面模板的工作面的距離相等。

所述夾角α根據橫斷面曲線變化，α的范圍為0°≤α≤6°。

所述縱向補償槽由上部斜槽和下部平槽組成，上部斜槽上端設有與其連通的縱向寬補償工藝槽，上部斜槽與其相應截面形成夾角β；所述橫向補償槽由曲線槽和兩端對稱的直線槽組成，直線槽靠近銅板兩端設有與其相連通的橫向寬補償工藝槽，曲線槽的槽底曲線與相應截面工作面的曲面交線相同，曲線槽與對稱直線槽平滑過渡相交。

所述曲線槽的槽底曲線依工作面的形狀可以是圓弧線、雙曲線、拋物線或橢圓線。

所述夾角β根據橫斷面曲線變化，β的范圍為0°≤β≤6°。

采用上述技術方案有益效果是：該二元冷卻型薄板坯連鑄結晶器具有寬面模板，寬面模板在距銅板熱面相應距離設置圓形組合冷卻深孔，并按結晶器內腔溫度高低不同以相應間距分布于整個寬面銅板，在寬面模板的銅板背腔設置上通水槽和下通水槽，多個圓形組合冷卻深孔與上、下通水槽相通形成冷卻水道，冷卻水在圓形水冷通道邊緣進行二元方向上的傳熱，帶走熱量，起到結晶器內腔在水平方向的均勻冷卻傳熱作用；由于結晶器銅板厚度方向呈斜楔形且相對常規板坯比較大，其熱面與冷面的距離相差較大，在銅板背腔設置有一定間距的縱向補償槽和橫向補償槽，縱向補償槽和橫向補償槽彼此相交，縱橫相交的熱膨脹補償槽以防止因銅板在熱傳導過程中產生過大的變形而引起銅板連接螺栓過載失效。該設計克服了矩形冷卻水道和組合矩形冷卻水道在銅板邊部與底部形成的熱傳導在水平方面上的突變；克服了矩形水道、組合矩形水道、帶圓弧過渡的組合矩形水道對寬度的限制，在曲面型腔曲率半徑大的位置會產生寬度方向上的非等距偏差，造成的冷卻不均勻性；解決了螺栓孔位置處的水道布置問題；可以針對結晶器內腔理論上高溫區適當增加冷卻水道的布置密度，安裝使用方便。在生產中可有效減少鑄坯縱向裂紋和銅板因局部過熱而軟化、蠕變、浸蝕、熱裂等質量缺陷，可生產包晶鋼等裂紋敏感鋼種，也可提高結晶器銅板的使用壽命。

下面結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細的說明。

附圖說明：

圖1是本實用新型的外形圖；