[发明专利]金属型板

说明书

本发明涉及一种具有铸造侧(2)和背离铸造侧(2)的后侧(3)的金属型板，在后侧(3)中设置有至少一个朝向后侧(3)敞开的冷却通道(5)，该冷却通道具有与铸造侧(2)相对置的冷却面(9)，在冷却通道(5)中设置有嵌件(6)，以便在嵌件(6)的内表面(7)和冷却面(9)之间形成冷却间隙(4)。所述嵌件(6)通过紧固螺栓(17)与冷却面(9)中的紧固点(15)连接。

技术领域

本发明涉及一种金属型板。

背景技术

在连铸过程中铜铸型上的热应力会导致铜合金内部产生相当大的材料应力，尤其是在薄板坯连铸设备(Dünnbrammen-Stranggieβanlagen)中。金属型板在其朝向熔体的热侧、即铸造侧承受极大的热应力，而朝向冷却水的后侧则基本上保持冷态。在只有几毫米厚的金属型板内，热侧和水冷后侧之间存在数百开尔文的温度梯度。这导致从铸造侧到后侧的厚度分布中的不同热膨胀。铸造侧试图膨胀，但同时被朝向冷却水的后侧阻止膨胀。由此产生高的内部材料应力。当内部材料应力超过铜合金的弹性极限时，这导致铸造侧的塑性变形，即所谓的鼓胀(Bulging)。除了材料疲劳之外，塑性变形还引起在金属型宽边和窄边之间的间隙形成。液态钢可渗入金属型窄边和宽边之间产生的间隙中。这会导致在宽度调整期间金属型板上的损伤。在不利的情况下，金属型下面的坯壳(Strangschale)会在板坯的外角区域中裂开。

已知通过及时对铸造表面进行再加工来通过预防性维护防止间隙形成。基于再加工减小的壁厚减少了金属型的剩余使用寿命。这又导致维护间隔缩短和连铸设备的可用性降低。

为了防止金属型板在铸造侧上的变形(鼓胀)，金属型板与后侧支撑板或所谓的水箱的紧固点彼此之间的距离较小并且数量较多。彼此之间距离较小的紧固点预定特定的冷却通道走向。根据冷却通道的布置，在整个热侧上看，散热可能具有不希望的不均匀性。不均匀的散热在铸造期间又引起材料应力，尤其是在金属型板的弯月形区域(Meniskusbereich)中。材料应力可如此之高，以至于发生塑性变形。在极端情况下，铜合金甚至会软化。此外，存在由金属型板的热侧和冷侧之间的温度梯度引起的金属型板弹性变形的基本风险。

从DE 10 2016 124 801 B3已知，通过冷却通道中的嵌件提高冷却水的流速。由此形成冷却间隙，水可在高压和高流速下通过这些冷却间隙。这些减少冷却通道局部横截面的嵌件部分桥接相对宽的冷却通道。由此需要更少的单个嵌件。一方面，尽可能大的嵌件是适宜的，因为由此简化了冷却板的后侧，另一方面，通过非常宽的冷却通道和相应宽的嵌件增加了鼓胀的风险。

建议通过夹具或紧固螺栓将嵌件与冷却面中的紧固点连接。还建议避免在金属型板通过紧固螺栓与支撑板或水箱连接的那些区域中出现热点。为此，至少一个冷却通道从紧固点朝向金属型板的与后侧的支撑板或水箱相对置的铸造侧看应延伸直到紧固点下方。由此可改善紧固点底座区域中的冷却。

JP 2006 320 925 A公开了紧固点下方的附加冷却通道。紧固点用于容纳用于将金属型板与支撑板连接的紧固螺栓。与DE 10 2016 124 801 B3不同，没有加宽外部邻接的冷却通道以使其延伸到紧固点下方，而是在紧固点下方形成另一冷却通道。但制造相对复杂。

DE 10 2004 001 928 A1公开了一种用于连铸金属的液冷金属型，其中金属型板借助紧固螺栓与支撑结构连接。金属型板或金属型管与支撑结构彼此无夹紧地连接，在支撑结构和金属型板或金属型管之间存在工作间隙。工作间隙位于紧固点侧向并且尤其是位于设置在那里的螺纹嵌件侧向，所述螺纹嵌件是紧固点的一部分或形成紧固点。

发明内容

本发明所基于的任务是提供一种金属型板，其中鼓胀的风险被降低。应尽量减少连铸过程中金属型板的变形。

所述任务在一种金属型板中解决。