[發明專利]一種大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器及凝固工藝

在審

• 申請號: 202010117858.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111154985A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 林騰昌;楊勇;姚同路;倪冰;賀慶;孟華棟
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22B9/193
• 分類號: C22B9/193;C22B9/18
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

1.一種大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，所述結晶器為分段式組裝結晶器，設置有多段結晶器單元，所述結晶器單元為可拆卸的；各段結晶器單元的內徑均從下往上均勻增加，相鄰兩結晶器單元中，上方的結晶器單元底端內徑與下方的結晶器單元頂端內徑相同，各段結晶器單元內表面斜度一致，斜度α≤10°。

2.根據權利要求1所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，所述結晶器適用于直徑超過1600mm或噸位超過60噸的大型電渣錠的熔煉。

3.根據權利要求1所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，多段結晶器單元的第一結晶器單元設置在所述結晶器的底端，第二結晶器單元設置在第一結晶器單元上部，且與第一結晶器單元連接。

4.根據權利要求3所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，第一結晶器單元下端直徑為D，D≥1600mm，第一結晶器單元高度為0.5D，第二結晶器單元高度為0.5D，其余結晶器單元高度均為0.25D。

5.根據權利要求1所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，各段結晶器單元分別設置有獨立的冷卻水區；

相鄰兩段結晶器單元連接處為內外套連接，連接處采用橡膠條進行密封，并在連接處通水冷卻。

6.根據權利要求5所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，各段結晶器單元均為兩瓣構件組裝，兩瓣構件通過緊固連接件緊固在一起；兩瓣構件分別設置有單獨的冷卻水區。

7.根據權利要求3所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器，其特征在于，所述結晶器還包括結晶器支撐柱、結晶器底冷卻板和結晶器支撐座；

各段結晶器單元緊固在結晶器支撐柱上；

所述結晶器底冷卻板同時與第一結晶器單元底部和結晶器支撐柱連接固定；結晶器底冷卻板與結晶器支撐座的距離在0.1～2厘米。

8.根據權利要求1-7所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器的凝固工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.在各段結晶器單元的冷卻水區內通入冷卻介質對鋼錠進行冷卻；

步驟2.當鋼錠凝固坯殼足夠支撐熔池深度的壓強而不破裂時，拆掉熔池下方的結晶器單元；

步驟3.對裸露鋼錠噴水或噴水霧進行強化冷卻。

9.根據權利要求8所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器的凝固工藝，其特征在于，所述步驟1中，采用水作為冷卻介質時，從下往上，第一結晶器單元冷卻強度為M，第二結晶器單元冷卻強度提高到1.01～3M，第三結晶器單元冷卻強度提高到(1.01～3)²M，第n結晶器單元冷卻強度提高到(1.01～3)^n-1M，n為從下至上的第n結晶器單元的序號；

處于鋼錠冒口部的結晶器單元的冷卻強度為M，冒口部上方的各段結晶器單元的冷卻強度一致，為0.5M～M。

10.根據權利要求8所述的大型電渣爐高強度冷卻定向凝固結晶器的凝固工藝，其特征在于，所述步驟1中，采用水作為冷卻介質時，第一結晶器單元和冒口部結晶器單元的冷卻強度為M，冒口部上方的各段結晶器單元冷卻強度一致，為0.5M～M，剩余所有各段結晶器單元冷卻強度均在1.01M～3M。