[实用新型]一种局部有金属镍复合层的管式方坯结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金连铸设备的管式方坯结晶器技术领域，具体涉及一种局部有金属镍复合层的管式方坯结晶器。

背景技术

普通管式方坯结晶器在冶金行业中有着广泛的应用。目前，普通管式方坯结晶器包括管式方坯结晶器本体、外水套、导流水套、上下密封法兰、各种密封圈、足辊装置和足辊区喷淋装置。管式方坯结晶器本体的一端带卡板槽，管式方坯结晶器本体普遍采用铜或者铜合金制造，以保证结晶器具有很好的导热性能。

普通的管式方坯结晶器本体横截面的长宽一般相等或近似相等，如正方形或者矩形。现有技术中，为了减小连铸坯角部受二维面散热冷却的影响，在管式方坯结晶器本体外侧面之间通过外圆弧角过渡，在管式方坯结晶器本体内侧面之间通过内圆弧角过渡，一定程度地解决了钢坯在同一截面上的冷却速度不均的问题。

但是，经过上述现有技术改进的普通管式方坯结晶器在应用于连铸生产过程中，由于连铸坯角部是受二维双面散热冷却，而面部是受单面冷却，导致角部冷却速度较面部快，从而引起钢坯在同一截面内的冷却速度不均，因此，在拉制一些对裂纹敏感的特殊钢种时，容易造成钢坯在近角部出现内裂纹等质量问题，冷却速度不均匀依然没有完全解决，仍存在技术问题。

鉴于普通管式方坯结晶器所处的高温、磨损的工况，在考虑解决上述问题的同时，还要考虑经过改进后的管式方坯结晶器，要具有良好的抗疲劳性能、耐腐蚀性和高温耐磨性能。管式方坯结晶器是整个连铸生产的核心设备，其质量的好坏直接影响铸坯的质量和连铸机的作业率。

发明内容

本实用新型提供了一种局部有金属镍复合层的管式方坯结晶器，可以减缓角部的冷却速度，解决了普通管式方坯结晶器在使用过程中同一截面内的冷却速度不均匀的问题，能够使钢坯冷却均匀，从而保证了钢坯的质量。

一种局部有金属镍复合层的管式方坯结晶器，包括一端带卡板槽的管式方坯结晶器本体，所述的管式方坯结晶器本体的侧面之间通过外圆弧角过渡，所述的管式方坯结晶器本体的侧面靠近卡板槽的部位设有凹槽，所述的凹槽设有与凹槽形状相配合的金属镍复合层；所述的凹槽靠近外圆弧角。

本实用新型在外圆弧角两侧靠近卡板槽的管式方坯结晶器本体侧面上设有凹槽，在凹槽中填满金属镍复合层，金属镍复合层可采用纯镍镀层、二元镍基合金或三元镍基合金等，二元镍基合金可选用Ni-Co合金、Co-Ni合金、Ni-Fe合金、Ni-Co合金、Ni-W合金、Ni-B合金、Ni-Zn合金等中的一种，三元镍基合金可选用Ni-Co-B合金等，本实用新型选用的金属镍复合层要满足以下条件：1)填进去的金属镍复合层的热导率要比管式方坯结晶器的材料低；2)要保证填过金属镍复合层的管式方坯结晶器有良好的抗疲劳性能、耐腐蚀性和耐磨损性能。金属镍复合层还可以选用申请号为200510014953.4的中国专利公开的用于冶金连铸机结晶器的复合镀层材料，还可以选用专利号为ZL02145482.5的中国专利公开的铸机结晶器铜板梯度复合镀层。因此，金属镍复合层的选择可以是多样的，以镍为基体，加入各种辅助物进行进一步优化都是可以的。

本实用新型在靠近外圆弧角的管式方坯结晶器本体侧面，用机械加工方法，去除一定厚度的基体材料，形成梯形截面的轴向凹槽，然后在去除基体材料的部位填充金属镍复合层，该金属镍复合层可采用电镀金属镍复合层或涂镀金属镍复合层的方法，将去除基体材料部位填平。

为了使管式方坯结晶器的连铸坯角部冷却速度保持一致，进一步进行优选：所述的凹槽为八个形状相同的凹槽且各个凹槽互相平行，两两分布在所述的管式方坯结晶器本体的四个侧面。所述的八个凹槽靠近卡板槽的一面位于所述的管式方坯结晶器本体的同一横截面。所述的凹槽的底面与管式方坯结晶器本体的侧面平行。

在管式方坯结晶器本体的上部(即靠近卡板槽的部分)是钢水冷却的重要位置，形成的钢坯位于管式方坯结晶器本体的下部(即远离卡板槽的部分)，因此，要使冷却速度一致，关键是对管式方坯结晶器本体的上部进行改进，凹槽从靠近卡板槽的位置开始设置，可以一直延伸到管式方坯结晶器本体的下部，但是下部主要是钢坯，钢水通过管式方坯结晶器本体的上部已经基本形成钢坯，管式方坯结晶器本体的下部改进意义不大。考虑到生产成本、冷却效果等综合因素，所述的凹槽选择从靠近卡板槽的位置延伸至管式方坯结晶器本体的中部。