[實用新型]一種結晶器銅管

有效

• 申請號: 201320031736.6
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN203061823U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李成斌;沈建國;徐榮軍;陳家昶
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 李丹;楊丹莉

技術領域

本實用新型涉及一種連鑄用設備，尤其涉及一種結晶器。

背景技術

結晶器是連鑄機的核心部件，鑄坯的質量問題都與坯殼和結晶器銅管之間的傳熱不均勻有關。

目前國內外使用的結晶器主要有三種類型：

（1）在整個銅管內壁縱剖面具有單一錐度的結晶器。這種結晶器制造簡單，應用較為普遍，其缺點是銅管內腔形狀不能完全適應坯殼的收縮。

（2）在整個銅管內壁縱剖面具有雙錐度、多錐度以及拋物線、雙曲線錐度的結晶器。這種類型的結晶器的缺點是當鋼水溫度、成分、及拉坯速度變化時，內腔曲面不能與坯殼收縮相匹配，易造成氣隙過大或拉坯阻力增加。

例如，公開日為2002年5月8日，公開號為CN2489897，名稱為“結晶器銅管”的中國專利文獻公開了一種向一側彎曲的方形或矩形的銅管,銅管內腔從上口至下口為錐形,銅管內腔從上口至下口為錐度分段的雙錐或三錐或多錐,或者拋物線型內腔形狀,上段或上部分的錐度大于下段或下部分的錐度。

公開日為2006年11月29日，公開號為CN2841197，名稱為“雙W型高拉速結晶器銅管”中國專利文獻公開了一種雙曲線型結晶器銅管,該結晶器內腔錐度曲線為雙曲線,四個面的錐度曲線均為雙曲線,在彎月面附近有較大曲線梯度,以便更好地迎合彎月面附近對錐度的要求,更好地適應了結晶器縱向上坯殼的收縮,使得結晶器縱向氣隙厚度進一步減小,更好地消除了氣隙的不良影響,增加了整個結晶器的傳熱效果,滿足高拉速對結晶器銅管的要求。

（3）是凸凹結晶器。這種類型結晶器銅管的上部內壁面四周向外凸，中部內壁恢復成平面，下端內壁向內凹形成凹面。坯殼向下運動的過程中會受到結晶器銅管的擠壓，而使坯殼與銅管內壁間的氣隙厚度減少，傳熱效率增加，拉坯速度提高。但是，這種類型結晶器的缺點是沒有考慮在結晶器上部坯殼角部的擠壓應力，在結晶器上部，由于內壁的收縮擠壓作用，坯殼角部有向外伸展趨勢，當坯殼收縮不能補償角部伸展時，在坯殼中心與角部之間凝固薄弱部位產生翹起，該處坯殼生長不完全，產生凹陷；坯殼收縮過大時氣隙增大，角部轉動加劇，誘發皮下裂紋和縱向凹陷產生。

發明內容

本實用新型的發明目的是提供一種結晶器銅管，其通過合理的結構設計，能夠克服現有結晶器銅管的缺點，適應多鋼種及工藝狀況下坯殼的凝固收縮，使坯殼與結晶器銅管壁具有良好的接觸，從而具有更好的傳熱效果，使坯殼生長更加均勻，進而提高鑄坯質量和生產效率，降低連鑄漏鋼率。

根據上述發明目的，本實用新型提出了一種結晶器銅管，其沿軸向方向（即長度方向）具有一上口和一下口，其中：

所述結晶器銅管的軸向內腔曲線為一拋物線；所述結晶器銅管沿其軸向方向自上而下依次具有一第一段、一第二段和一第三段；所述第一段內腔的錐度大于第二段內腔的錐度，第二段內腔的錐度大于第三段內腔的錐度；所述第一段的徑向內腔輪廓線為一近似四邊形，該近似四邊形的四條邊均為向外凸出的曲線，該近似四邊形的四個角均為圓角，且四條邊與圓角平滑過渡，自上而下地所述第一段各徑向內腔輪廓線的圓角的半徑逐漸減小；所述第二段的徑向內腔輪廓線為另一近似四邊形，該近似四邊形的四條邊也均為向外凸出的曲線，該近似四邊形的四個角均為圓角，且四條邊與圓角平滑過渡，所述第二段各徑向內腔輪廓線的圓角半徑不變；所述第三段的徑向內腔輪廓線為又一近似四邊形，該近似四邊形的四條邊均為直線，該近似四邊形的四個角均為向外凸出于四條邊的凸圓角，該近似四邊形的四條邊與四個凸圓角圓滑過渡，所述第三段各徑向內腔輪廓線的凸圓角的半徑不變；并且自上而下，所述第一段和第二段的近似四邊形中向外凸出的曲線的半徑逐漸增大，以過渡為第三段的近似四邊形中的直線。

本技術方案中的銅管結晶器的內腔在縱向（或稱為軸向方向）上是呈拋物線漸變的，結晶器銅管內腔從上口至下口為錐形，結晶器銅管第一段和第二段的內腔壁均向外圓滑凸起，這一圓滑凸起自上而下逐漸漸變為第三段的直線（即第三段的內腔壁為平面）。在第一段和第二段，圓角與壁面（即向外凸起的曲線）平滑切線過渡，只是第一段的圓角是沿著軸向方向從上往下漸變的（逐漸變小），而在第二段圓角的半徑是不變的，這半徑固定不變的圓角向下逐漸形成第三段中向外凸起的凸圓角，凸圓角與平直的壁面通過曲面圓滑過渡。由于結晶器銅管的錐度是自上而下逐漸減小的，故沿著軸向方向自上而下的各徑向內腔輪廓線的四條邊的長度也是逐漸減小的，其是為了適應坯殼拐角處雙向冷卻均勻程度。