[實用新型]帶縱向凸臺的連鑄坯及其連鑄結(jié)晶器銅管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220521986.3
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN202824567U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慧;王明林;王玫;吳夜明;王一成;陶紅標;姬秀琴;席常鎖;干勇
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院;中達連鑄技術(shù)國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04
• 代理公司: 北京中安信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及金屬凝固和連續(xù)鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種帶中部縱向凸臺的連鑄坯和生產(chǎn)該連鑄坯的結(jié)晶器銅管。

背景技術(shù)

隨著世界冶金技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代連鑄技術(shù)不斷進步，可澆鑄鋼種不斷擴大，一些高碳、高合金、高品質(zhì)鋼種已經(jīng)不斷在大型鋼鐵企業(yè)連鑄生產(chǎn)流程中得以生產(chǎn)。尤其是大斷面鑄坯連鑄技術(shù)的發(fā)展，對鋼材的壓縮比要求增加，對鋼材產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量要求提高。但由于凝固過程選份結(jié)晶規(guī)律的存在，在高合金、高碳鋼的大斷面鑄坯生產(chǎn)過程中帶來的不利影響就是鑄坯的中心偏析與疏松，它是造成高合金、高碳鋼中心疲勞缺陷發(fā)生以至于斷裂的根本原因。

為了克服高合金、高碳鋼中心偏析給鋼材服役性能帶來的危害，多年來冶金工作者開展了大量的研究工作，開發(fā)了一系列的控制凝固技術(shù)，這其中主要的有兩個：一是電磁攪拌技術(shù)，包括結(jié)晶器電磁攪拌、凝固末端電磁攪拌等。它是在較低的鋼水過熱度條件下，通過增加鑄坯的中心等軸晶率以達到減少鑄坯中心偏析的目的。但是，實際應(yīng)用效果表明：提高鑄坯的中心等軸晶率對鑄坯的中心偏析和疏松的改善是十分明顯的，但它并沒有達到人們所期望的效果，有時甚至不可避免的還會造成Ｖ形偏析和白亮帶的發(fā)生。

針對上述問題，近年來冶金工作者又開發(fā)出了凝固末端輕壓下技術(shù)，它已被廣泛的應(yīng)用于方坯、矩形坯、板坯的連鑄生產(chǎn)，并在改善鑄坯中心偏析和疏松方面起到了積極的作用。人們通過壓下量的調(diào)整可以使得鑄坯中心達到零偏析，甚至負偏析。但在寬度和厚度相近的大矩形坯、甚至寬度和厚度相等的大方坯生產(chǎn)中，由于偏析僅發(fā)生在鑄坯芯部很小的區(qū)域內(nèi)，要將該區(qū)域軋合，并將偏析的溶液擠出，必須對整個大斷面坯進行軋制。這樣，不僅需要較大的壓下力，而且較小的壓下量并不能被完全傳遞到鑄坯芯部，而是需要較大壓下量。較大的壓下量造成凝固前沿延展變形量增大，這是造成凝固末端枝晶間壓下裂紋產(chǎn)生的根本原因。中國文獻《改善小方坯內(nèi)部質(zhì)量的措施》（文獻來源：劉欣.連鑄，2009，（4），p36～39）通過優(yōu)化連鑄工藝，使鑄坯內(nèi)部質(zhì)量得到改善。中國文獻《大方坯連鑄動態(tài)輕壓下技術(shù)應(yīng)用研究》（文獻來源：楊素波，陳永，李桂軍.鋼鐵，2005，40（6），p24-26）通過調(diào)整輕壓下工藝制度改善了鑄坯中心偏析、疏松和縮孔。

現(xiàn)有的技術(shù)中，生產(chǎn)矩形坯、方坯連鑄結(jié)晶器只有兩種：一是管式矩形坯、方坯結(jié)晶器，二是四塊板組合式矩形坯、方坯結(jié)晶器。但總體上看，它們生產(chǎn)出來的鑄坯都是矩形或方形。

中國實用新型專利CN102554155A，名稱“管式結(jié)晶器”，提供了一種方坯管式結(jié)晶器，采用上述技術(shù)生產(chǎn)出來的鑄坯均為矩形坯或方坯。在對這些鑄坯進行凝固末端輕壓下時，不可避免的要產(chǎn)生壓下力大、凝固末端易產(chǎn)生壓下裂紋等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供了一種帶中部縱向凸臺的連鑄坯和生產(chǎn)該連鑄坯的結(jié)晶器銅管，可以降低鑄軋過程所需的鑄軋壓下力，減少凝固末端壓下裂紋的產(chǎn)生；在同等壓下力的情況下，得到增大鑄軋壓下量的效果。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種帶縱向凸臺的連鑄坯1，所述連鑄坯中部在鑄軋開始時有鑄坯凝固末端液芯3，所述連鑄坯的一側(cè)或相對的兩側(cè)的中間區(qū)域帶有中部向外突出的縱向凸臺2。

其中，B為鑄坯凝固末端液芯3的寬度，L為中部縱向凸臺2的寬度，B＜L；E為鑄坯凝固末端液芯3的厚度，H為中部縱向凸臺2的高度，在連鑄坯的一側(cè)帶有縱向凸臺時，E＜H；在連鑄坯相對的兩側(cè)帶有縱向凸臺時，E＜2H。

所述中部縱向凸臺2的形狀為平臺狀或弧狀。

所述中部縱向凸臺2為疊加的兩層或兩層以上的臺階組合或并列的兩個或多個臺階組合。

一種生產(chǎn)上述連鑄坯的結(jié)晶器銅管4，該結(jié)晶器銅管包括四個工作曲面，分別是相對的外弧面5、內(nèi)弧面6和兩個相對的側(cè)面7、8，其中，在結(jié)晶器銅管4的任意橫截面上，在內(nèi)弧面和/或外弧面的中間區(qū)域，自上而下有一個向外突出的縱向凹槽12。

所述縱向凹槽12的總寬度L1為結(jié)晶器銅管4內(nèi)腔總寬度A1的10％～100％；當所述縱向凹槽12分布在內(nèi)弧面6和外弧面5時，每個縱向凹槽的深度H1為2～15mm；當所述縱向凹槽分布在內(nèi)弧面6或外弧面5時，縱向凹槽的深度為4～25mm。

所述縱向凹槽12為平臺狀凹槽或弧狀凹槽。

所述平臺狀凹槽由中間平直區(qū)11和兩邊過渡區(qū)9、10組成；凹槽的每個過渡區(qū)寬度D1為凹槽總長度L1的10％～30％。

所述縱向凹槽的寬度L1、L2和L4和深度H1、H2和H4從結(jié)晶器上口到結(jié)晶器下口逐漸變小，上口與下口的比值為1.03～1.35。