[实用新型]一种阵列式凹槽结晶器

说明书

一种阵列式凹槽结晶器，包括结晶器上口和结晶器下口，所述结晶器上口和结晶器下口之间的结晶器内壁上设有若干内凹槽，所述内凹槽位于结晶器上部接近结晶器上口端。通过在高拉速铜管(高拉速结晶器)的基础上加上内凹槽结构，优化整合，让这一段地方的坯壳生长得更均匀，防止过分急冷容易导致的坯壳裂纹。

技术领域

本实用新型涉及涉及连续铸钢用结晶器领域。

背景技术

将高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。

结晶器是承接注入的钢水并使之按规定断面形状凝固成坚固坯壳的连续铸钢设备，它是连铸机最关键的部件，其结构、材质和性能参数对铸坯质量和铸机生产能力起着决定性作用。钢液在水冷结晶器内迅速冷却，形成外表为凝固坯壳内部是未凝固的钢水的铸坯。在结晶器下端出口处的凝固坯壳应有足够厚度，以保证内部钢液不流出来。随着拉辊缓慢地将带液芯的铸坯从结晶器拉出，中间包内的钢水也同时连续地注入结晶器内。这样就可以得到很长的带液芯的铸坯。

传统的结晶器中热流量沿轴向分布极不均匀，在弯月面处最大，在结晶器下部热流量显著下降。钢水在结晶器内停留时间稍长的话，有利于其结晶，但影响连铸机的拉速。目前发展的方向是高拉速连铸，但在高拉速情况下，铸坯坯壳的晶体生长均匀性受到影响，铸坯拉出结晶器后容易出现菱变、脱方现象，因此目前高速连铸只能实现一次性拉出速度2.8米/分钟。

实用新型内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种阵列式凹槽结晶器，在提高连铸拉速的同时提升坯壳晶体生长均匀性。

根据本实用新型的一种阵列式凹槽结晶器，包括结晶器上口和结晶器下口，所述结晶器上口和结晶器下口之间的结晶器内壁上设有若干内凹槽，所述内凹槽设于结晶器上部接近结晶器上口端和/或结晶器中部。

通过在高拉速铜管(高拉速结晶器)的基础上加上内凹槽结构，优化整合，让这一段地方的坯壳生长得更均匀，防止过分急冷容易导致的坯壳裂纹。

在连铸生产中，为了保持钢水及其铸坯的通过性，防止钢水在冷凝过程中与结晶器内壁粘结，减小拉坯时的摩擦阻力，改善铸坯表面质量、延长结晶器的使用寿命，需要将结晶器铜管的内壁设为光滑表面。钢水进入结晶器后，很快与光滑的内壁接触并将热量带走，铸坯坯壳的晶体生长均匀性受到影响，铸坯拉出结晶器后容易出现菱变、脱方现象。通过设置内凹槽，可以减缓钢水的凝固，人为地给铸坯一个生长的气隙，用以人为地优化该处连铸坯的坯壳的生长，让铸坯长得更均匀，以使出结晶器之后不易菱变、脱方，有利于提高连铸机的拉速。

优选地，所述若干内凹槽阵列设置于结晶器内壁上部和/或结晶器内壁中部，构成阵列式的内凹槽。将内凹槽设置于结晶器上部，便于在坯壳形成的最初阶段形成缓冷效果，从而在整体上形成较为平均的冷却效果，在拉速较快的情况下，提升坯壳晶体生长均匀性。因为此时刚刚形成的坯壳较薄，在急速冷却的情况下，会快速向内生长增厚，铸坯坯壳的晶体生长均匀性受到影响，铸坯拉出结晶器后容易出现菱变、脱方现象。在结晶器下部，因为坯壳已经相对较厚，同样的冷却条件下，其对坯壳内部未凝固的钢水冷却效果不如结晶器上部，因而不需设置内凹槽进行缓冷。

优选地，结晶器为方形铜管，所述若干内凹槽设置于结晶器的四个结晶器内壁上。确保周边各个方向均能进行同样的缓冷。

优选地，所述若干内凹槽在结晶器内壁上分布为上部的分布密度大于下部的分布密度。上密下疏，因为上方的坯壳薄于下方的坯壳，这种分布可以使上方的缓冷区点更多，可以获得较为均衡的缓冷效果。

优选地，所述若干内凹槽中位于上方的内凹槽的深度大于位于下方的内凹槽的深度。上深下浅，因为上方的坯壳薄于下方的坯壳，这种分布可以使上方的缓冷强度大于下方的缓冷强度，从而在整体上可以获得较为均衡的缓冷效果。