[實用新型]連鑄結晶器

無效

• 申請號: 98203438.5
• 申請日: 1998-04-15
• 公開（公告）號: CN2346524Y
• 公開（公告）日: 1999-11-03
• 發明（設計）人: 李本海;蔡海燕;許曉東;王延悠;閻新慧
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04
• 代理公司: 北京首鋼華夏專利事務所
• 代理人: 張鏑

本實用新型涉及一種連鑄用高效結晶器。

傳統連鑄結晶器的設計，主要采用單一線性錐度、多段線性錐度或拋物線錐度，且整個橫斷面上，各處的錐度都相同結，錐度的大小主要根據鑄坯的收縮來確定。對于單一線性錐度結晶器，如果錐度過大，則結晶器內摩擦阻力增加，造成結晶器磨損加劇，漏鋼率上升。而錐度過小，不足以補償鑄坯的收縮，且冷卻強度小，不利于提高拉速。對于多段線性錐度或拋物線錐度的結晶器，雖然錐度的變化反應了鑄坯凝固收縮規律的趨勢，冷卻強度高于傳統的單一線性錐度的結晶器，在一定程度上也有利于提高鑄坯的拉速，由于其角部區域的錐度與面部區域的錐度相同，而鑄坯角部與面部的傳熱條件是不同的，所以這類結晶器也較難保證鑄坯在更高的拉速條件下，坯殼既快速增厚，又均勻地生長。另外這種錐度的結晶器形狀由于磨損的原因也不利于提高結晶器的使用壽命。

本實用新型的目的是要提供一種高效連鑄結晶器，具有冷卻強度大的優點，鑄坯在高拉速下，既能快速增厚，又能均勻地生長，同時結晶器的內曲面形狀保證它具有更好的耐磨性，有利于提高結晶器的使用壽命。

本實用新型連鑄結晶器的目的是這樣實現的：連鑄結晶器內表面分上、下兩部分，結晶器上、下部面部中心單側的絕對錐度值Y(X)按方程組(A)設計；在結晶器上部，結晶器角部的錐度大于或等于結晶器面部中心的錐度；在結晶器下部，結晶器角部的錐度小于結晶器面部中心的錐度或消失。其中：X：距結晶器上口的距離(mm)Y(x):x處結晶器中心部位單側的絕對錐度值(mm)δ₂(x):x處單側鑄壞凝固收縮產生的間隙(mm)δ₃(x):x處在外力作用下便單側凝固坯殼產生的變形量(mm)

δ_m(x,T):x處的凝固坯殼在溫度T(在設計拉速下，坯殼厚度三分之二處的溫度)下所能承受的最大變形量(mm)

本實用新型連鑄結晶器面部中心單側的絕對錐度按方程組(A)用拋物線曲線擬合或用多段線性曲線擬合。

本實用新型連鑄結晶器上、下部面部中心單側的絕對錐度值Y(A)的設計考慮了結晶器膨脹產生的間隙δ₁(x)。

本實用新型連鑄結晶器的冷卻強度大于現有的連鑄結晶器，鑄坯在高拉速下，出口坯殼厚度均勻，結晶器的內表面形狀與鑄坯有更好的接觸性和耐磨性，有利于提高結晶器的使用壽命。

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明：

圖1是連鑄結晶器側視剖面圖；

圖2是連鑄結晶器正視剖面圖；

圖3是連鑄結晶器A斷面俯視剖面圖；

圖4是連鑄結晶器B斷面俯視剖面圖；

圖5是連鑄結晶器C斷面俯視剖面圖；

圖6是連鑄結晶器L斷面俯視剖面圖。

本實用新型高效連鑄結晶器內表面分上部1(指Lx段)、下部3兩部分，結晶器上部面部6中心單側的絕對錐度值Y(x)按方程組(A)設計，方程組(A)如下：

其中：

X：距結晶器上口的距離(mm)

Y(x):x處結晶器中心部位單側的絕對錐度值(mm)

δ₂(x):x處單側鑄坯凝固收縮產生的間隙(mm)

δ₃(x):x處在外力作用下使單側凝固坯殼產生的變形量(mm)

δ_m(x,T):x處的凝固坯殼在溫度T(在設計拉速下，坯殼厚度三分之二處的溫度)下所能承受的最大變形量(mm)既考慮鑄坯收縮產生的間隙δ₂(x)，同時為了進一步提高冷卻強度，確保凝固坯殼的均勻性，還考慮使結晶器面部區域的凝固坯殼產生一定的變形量δ₃(x)。由于鑄坯角部2與面部6的傳熱條件不同，在結晶器上部，結晶器角部2區域的錐度大于或等于結晶器面部6中心的錐度，角部2與中心6之間的錐度設計可采用直線或其它方式連接，如圖3、圖4所示。角部錐度大于中心錐度是為了讓角部坯殼優先生長，彌補在結晶器下部，由于角部坯殼的收縮導致的緩慢生長，從而確保出口坯殼厚度的均勻。結晶器下部面部5中心單側的絕對錐度值仍按方程組(A)設計，為減少鑄坯在結晶器內的摩擦阻力，結晶器角部4的錐度消失或只微量的增加，微量的增加可滿足結晶器銅管在加工過程中的脫模需要。在結晶器下部3的角部4與中心5之間的錐度設計可采用圓弧、拋物線或多段線性曲線等其它方式連接，如圖5、圖6所示。