[实用新型]板坯连铸结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连铸结晶器，尤其是一种板坯连铸结晶器，属于冶金连续铸钢设备领域。

背景技术

结晶器是连铸机非常重要的部件。钢液在结晶器内冷却初步凝固成一定坯壳厚度的铸坯外形，并被连续地从结晶器下口拉出，进入二冷区。结晶器的作用是：在一定的拉速下，保证铸坯出结晶器是形成足够厚度的坯壳，使连铸过程安全的进行下去，并且决定了连铸机的生产能力，同时结晶器内的钢水将热量平稳的传导给铜板，使周边坯壳厚度能均匀的生长，保证铸坯表面质量。因此连铸结晶器直接影响连铸坯的质量及其后续的热加工工艺性。

现有炼钢连铸结晶器由四块结晶器铜板组成，其中两块宽边，两块窄边。结晶器铜板的背面加工有水槽，用来通冷却水。结晶器铜板正面镀有铬、镍、镍铁合金、镍钴合金和钴镍合金等合金镀层。四块结晶器铜板构成了结晶器的矩形工作内腔，矩形内腔截面的厚度一般为50～250mm，宽度为500～2500mm。

现有的连铸结晶器的工作内腔矩形截面四个角均为直角，影响连铸坯质量及后续的热轧轧制加工性能，存在以下问题：

1.结晶器直角部的传热为二维，开始凝固最快，最早收缩，最早形成气隙，因此角部区域坯壳最薄，因此连铸坯角部是产生角部裂纹和发生漏钢的薄弱环节。

2.板坯出连铸结晶器后，进入二次冷却区，二次冷却强度过大时，角部冷却速度快，会造成应力、应变集中，也容易导致角部开裂。

3.结晶器角部处的连铸保护渣向铜板与坯壳之间流入不足，润滑效果差，因此容易造成连铸坯表面质量缺陷和漏钢。

4.横截面四边为直角的矩形板坯在热轧立辊调宽轧制时，由于调宽压下量与板坯宽度相比显得很小，变形不能渗透到板坯宽度的中央部位，仅产生板坯侧边的表面变形，使粗轧中间坯边部发生较尖锐的凸起(狗骨头形状断面)，凸起部位在冷却水的冲击下，温度急剧下降，进入高温低塑性区，在随后的平辊轧制时发生局部撕裂，表现为热轧板边部表面的翘皮缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可以有效避免铸坯角部裂纹的新型板坯连铸结晶器。

本实用新型采用的技术方案是，板坯连铸结晶器，由两相对宽边板和两相对窄边板组成的矩形工作腔构成，所述矩形工作腔的外表面制有迂回分布的冷却水槽，所述窄边板与宽边板邻接边具有的圆弧过渡曲面，所述矩形工作腔的四角形成圆弧过渡曲面构成的过渡圆角。

本实用新型进一步的完善是，所述窄边板圆弧过渡曲面背面的冷却水槽深度大于其它部位的冷却水槽深度。

本实用新型的有益效果是，由于该板坯连铸结晶器矩形截面的四角为弧形圆角，为一维传热，该处的钢水凝固速度和四边处的钢水凝固速度的接近，因此整个界面上的铸坯坯壳厚度接近，铸坯收缩的时间也一致，从而可以有效避免铸坯角部裂纹。并且，连铸坯在二冷区间，弧形圆角处的冷却速度和四边的冷却速度也基本接近。因此改善了该区域的传热方式，加之位于圆弧过渡曲面背面的冷却水槽的深度补偿了此处板厚的增加，因此使得连铸结晶器截面四周的冷却强度均匀，钢水凝固速度和四边处的钢水凝固速度的接近，避免了由于结晶器角部传热快，冷却强造成的连铸坯角裂和连铸时漏钢事故的发生。此外，弧形圆角还解决了结晶器角部处的连铸保护渣向铜板与坯壳之间流入不足的问题，改善了拉坯时的保护渣的润滑效果，避免了由此造成的连铸坯表面质量缺陷和漏钢事故。

实践证明，采用四个角为弧形圆角的连铸结晶器连铸得到的连铸板坯横截面四个角为弧形，这样在热轧立辊调宽轧制时粗轧中间坯边部发生较尖锐的凸起现象(狗骨头断面)得到很大的减轻，因此避免了由此产生的热轧板边部表面的翘皮缺陷。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图中，1为宽边铜板，2为窄边铜板，3和5为圆弧半径尺寸，4和7为为圆弧圆心所在直线与窄边铜板边部的距离，6为两个窄边铜板之间的距离，8为弧形过渡曲面处铜板背部的冷却水槽，9为结晶器平面工作面背部的水槽。

具体实施方式

实施例一

本实施例的结晶器如图1所示，二块宽边铜板1和二块窄边铜板2围成了结晶器矩形截面。整个外表面制有迂回均布的冷却水槽。窄边铜板2与宽边铜板1通过两圆弧过渡面衔接，其圆弧半径尺寸3的范围为2～20mm，圆弧圆心所在直线与窄边铜板边部的距离4范围为2～20mm，并且距离4≤圆弧半径尺寸3，从而形成圆弧过渡曲面与宽边板内表面圆滑过渡衔接的结构。