[发明专利]用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法

说明书

本发明涉及冶金连铸设备领域，具体涉及一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法，通过将多层复合铜板设置为三层结构，可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性，在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题，多层复合铜板本体一侧上设置有若干列平行的凸起，若干列平行的凸起上开有螺栓孔，螺栓孔内连接有螺栓，相邻两列平行的凸起之间的多层复合铜板本体上开有冷却水槽，整个多层复合铜板本体设有凸起部位的厚度大于开有水槽部位的厚度，增加了螺栓孔内螺栓上沿与多层复合铜板上表面之间的距离，以便减小螺栓对多层复合铜板表面温度的影响。

所属技术领域

本发明涉及冶金连铸设备领域，具体涉及一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法。

背景技术

连铸过程中凝固坯壳最初在结晶器内形成，结晶器内的铜板一方面对钢液进行冷却，另一方面充当钢液凝固的模具，不仅要有良好的换热效果，还要保证传热的均匀性。如果坯壳向结晶器的传热不均匀可能导致表面裂纹，凹陷等缺陷。铸坯与铜板之间保护渣的性质，铜板材质以及铜板内水缝的布置对坯壳的传热有重要影响。

近年来随着新材料及喷涂技术的发展，温控涂层已经在化工，冶金，航空航天等领域得到广泛应用。氧化锆作为一种功能陶瓷材料，在高温下具有良好的隔热性能，因此通过在铜板表面喷涂一层陶瓷隔热膜可以有效控制铸坯向铜板的传热，并降低铜板表面的温度。此外，通过优化通水冷却槽(水缝)宽度，水缝深度以及水缝的倾斜角度，可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性，在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题。

结晶器铜板在设计过程中主要考虑两点：一是要保证铜板有较好的冷却效果，即铜板温度不能过高，最高温度不能超过350℃；二是尽量保证铜板断面温度分布均匀，让连铸坯表面的传热尽量均匀。常规的铜板设计，沿宽度方向上的厚度是一致的，大概在40至45mm之间，铜板表面有镀层，可以降磨损，提高铜板寿命。这样设计的问题是无法控制铸坯边角部位的传热。由于铸坯的边角部位在宽度方向和厚度方向的传热速率较其他位置更快，铸坯的温度更低且传热不均匀，因此铸坯边角处很容易出现裂纹。为了降低铸坯边角部位的传热速率，提高铸坯角部温度，本发明采用铜板表面涂层的方法增加铸坯与冷却水之间的热阻，从而降低铸坯角部的传热速率，提高角部温度。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种降低铸坯角部的传热速率，提高角部温度的用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板，具体是一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板，至少包括一个矩形的多层复合铜板，所述的多层复合铜板由三层结构组成，由上到下分别为第二镀层、第一涂层和多层复合铜板本体，多层复合铜板本体下部表面上设置有若干列平行的凸起，若干列平行的凸起上开有螺栓孔，螺栓孔内连接有螺栓，相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有与凸起方向一致的冷却水槽。

根据权利要求1所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板，其特征是：所述的相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有四条与凸起方向一致的冷却水槽，四条冷却水槽的中间两条为平行于凸起的水槽，与中间两条冷却水槽相邻的两条为倾斜水槽，倾斜水槽底部向开有螺栓孔的凸起方向倾斜，倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角为α。

所述的倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角α为12°～15°。

所述的倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角α为14°。

所述的中间两条为平行于凸起的水槽宽度c₂为18mm，深度h₂为6mm,所述与中间两条冷却水槽相邻的两条倾斜水槽宽度c₁为5mm，深度h₁为11mm。