[發明專利]一種適合倒角結晶器穩定生產的連鑄工藝

有效

• 申請號: 201410317547.4
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104057052A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 趙晶;甄新剛;趙新宇;劉洋;朱志遠;王玉龍;劉茁松;王志剛;王臻明;關春陽;呂延春;王海寶;張虎成
• 申請（專利權）人: 秦皇島首秦金屬材料有限公司;首鋼總公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于煉鋼－連鑄技術領域，特別是提供了一種適合倒角結晶器穩定生產的連鑄工藝，適用的連鑄板坯厚度規格范圍為200～400mm，寬度規格范圍為1400～3000mm。

背景技術

通過前人研究發現，鋼在600-900℃的范圍內存在脆性區，該溫度區間內，鋼的高溫熱塑性較差，如果在此溫度區間下進行彎曲或是矯直，則極易發生表面橫裂紋問題。

對于連鑄板坯來講，其角部存在二維傳熱，因此角部溫度一般較低，在矯直過程中，如果角部溫度正處于第三脆性區間時，受到矯直拉應力的作用下，極易發生角橫裂紋缺陷。

為解決角橫裂紋缺陷，冶金工作者提出了板坯倒角結晶器的方法，設計一種新型的板坯連鑄結晶器，由兩個相對寬面銅板和兩個相對窄面銅板組裝在一起構成，其中窄面銅板內表面向寬面銅板內表面的過渡為圓弧曲面或銳角平面，而不是傳統的寬面銅板與窄面銅板成直角的設計，通過這種設計使得生產的鑄坯角部生產一個倒角面，從而降低板坯角部的二維傳熱，提高角部溫度，以避免角部在第三脆性區矯直而產生角橫裂紋缺陷。

倒角結晶器設計的發明專利已經多見報道，設計也多種多樣，但在實際中成功應用的報道卻少之又少，其關鍵原因在于，倒角結晶器設計確實可以解決板坯角橫裂紋缺陷，但隨之而來卻產生了角縱裂紋缺陷，角縱裂紋的產生不僅增加了清檢和處理成本，更嚴重的是存在漏鋼事故發生的風險。倒角結晶器沒有成熟應用的根本原因就是與倒角結晶器相配套的連鑄工藝并不成熟。

通過研究發現，倒角結晶器窄面錐度的不合理無法滿足鑄坯的收縮特性，使得結晶器銅板對鑄坯沒有足夠的支撐，從而阻礙了鑄坯坯殼的傳熱性能，導致坯殼相對較薄，抵抗各種應力能力較差；二冷水水質較差導致扇形段噴嘴堵塞嚴重，鑄坯在扇形段內受力不均，發生扭曲變形，造成銅板角部磨損不均，鑄坯角部傳熱不均，在熱應力的作用下形成角部縱裂紋源；足輥對中不良，加大了鑄坯初生坯殼所受的外力，加劇了鑄坯角部裂紋的擴展；結晶器角縫過大、接弧不良使得鑄坯角部受力集中，在機械應力的作用下，進一步擴展了倒角坯角部裂紋源，最終形成了倒角結晶器角部縱裂紋，成為了倒角結晶器設計無法穩定長壽的生產。

ZL201020201234.X提供了一種板坯連鑄結晶器，由兩相對寬面銅板和兩相對窄面銅板組裝在一起構成，其特征在于：窄面銅板內表面向寬面銅板內表面的過渡為圓弧曲面，窄面銅板兩端帶有平臺，窄面銅板端面平臺與寬面銅板夾角為90度，圓弧曲面與窄面銅板平面、平臺交界處倒角半徑2-6mm，圓弧曲面的背面冷卻水縫軸向與水平夾角在50-80度之間。

ZL201110232530.5提供了一種具有漏斗形曲面形狀的帶倒角結晶器窄邊銅板，涉及了一種具有漏斗形曲面形狀的帶倒角結晶器窄面銅板，該窄面銅板與鋼水接觸的工作面包括中間區域和兩側的倒角區域，所述的工作面為上大下小的漏斗形曲面。

ZL201220192192.7提供了多錐度復合倒角結晶器，提供了一種多錐度復合倒角結晶器，它包括結晶器窄面銅板，結晶器窄面銅板具有工作面和側平面，工作面兩側設置有折翻邊，折翻邊又分為上段翻邊和下段翻邊，上段翻邊自上而下各截面面處的第一倒角R1保持相同，下段翻邊自上而下各截面處的第一倒角R1連續遞減；工作面對應于下段翻邊的兩側還斜切形成有楔形面，楔形面與工作面之間形成有第二倒角R2，楔形面從其頂端至底邊各截面處的第二倒角R2從0°開始連續遞增，使結晶器窄面銅板下段形成多錐度復合倒角結構。

ZL201320350661.8提供了一種板坯連鑄倒角結晶器窄面銅板，公開了一種板坯連鑄倒角結晶器窄面銅板，包括平面區域和倒角區域，關鍵在于：所述平面區域的寬度為整個銅板寬度的70％～95％，倒角區域與銅板側面的夾角α為30°～70°，倒角區域的高度為整個銅板寬度的2％～20％。

ZL201120388633.6提供了一種帶倒角結晶器窄面銅板的冷卻及其固定裝置，涉及到一種帶倒角結晶器窄面銅板的冷卻及其固定裝置，它包括帶倒角結晶器窄面銅板和背板水箱，其中，兩排螺栓孔將帶倒角結晶器窄面銅板上的冷卻水槽分為兩側的倒角區冷卻水槽和中間的中部區域冷卻水槽；螺栓連接固定帶倒角結晶器窄面銅板和背板水箱，其間設有環形密封水條。