[实用新型]一种二元冷却型薄板坯连铸结晶器

说明书

技术领域

本实用新型属于连续铸钢设备技术领域，具体涉及一种二元冷却型薄板坯连铸结晶器。

背景技术

薄板坯连铸结晶器是由两个宽面模板和两个窄面模板组成。生产薄板坯时，液态钢水源源不断地自结晶器上部的浸入式水口注入结晶器，经结晶器冷却凝固等作用后，在结晶器下部形成截面呈矩形的坯壳，坯壳内部是液态钢水，在结晶器下方拉坯机的拖动下，坯壳沿着结晶器自上而下连续产出。薄板坯连铸宽面模板水道的作用是为结晶器提供冷却水的通道，背面水道截面的形状通常为矩形水道、组合矩形水道、带圆弧过渡的组合矩形水道几种。这种水道冷却方式在矩形水道或组合矩形水道边部与底部的直角处会形成对结晶器热传导在水平方向上的不均等，属一元传热冷却方式，是造成结晶器冷却不均匀的根源；带圆弧过渡的组合矩形水道，虽考虑了部分二元冷却性，但由于水道宽度受制造的限制，在曲面型腔曲率半径大的位置会产生宽度方向上的非等距偏差，形成了冷却的不均匀性；以上几种水道形式均要设置保证水流截面相等的镶条，增加了制造和安装的难度；以上几种水道形式在螺栓孔位置无法布置，不能达到理论上的水道冷却密度；以上几种水道形式未能充分考虑宽面铜板热面与冷面较大热膨胀差问题，会产生宽面铜板在使用过程中的过大变形。上述情况会造成铸坯产生纵向裂纹和铜板局部过热产生软化、蠕变、热裂、浸蚀等质量缺陷。

发明内容：

为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型目的在于用于提供一种冷却分布合理，能有效减少铸坯的质量缺陷的二元冷却型薄板坯连铸结晶器。该二元冷却型薄板坯连铸结晶器能有效减少铸坯纵向裂纹和铜板局部过热而软化、蠕变、浸蚀、热裂等质量缺陷，可生产包晶钢等裂纹敏感钢种，也可提高结晶器铜板的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该二元冷却型薄板坯连铸结晶器由对称设置的两块宽面模板和两块窄面模板组成，所述宽面模板的工作面具有曲面部分和平面部分，其特征在于：所述宽面模板在距铜板热面相应距离设置圆形组合冷却深孔，圆形组合冷却深孔由位于所述曲面部分的圆形深孔和位于所述平面部分的圆形短孔构成，圆形深孔和圆形短孔相连通，所述圆形深孔与其相应纵向截面形成夹角α，所述圆形短孔与其相应纵向截面平行，圆形组合冷却深孔的两端设置密封堵头，在宽面模板的铜板背腔设置上通水槽和下通水槽，多个圆形组合冷却深孔与上、下通水槽相通形成冷却水道；在铜板背腔设置有一定间距的纵向补偿槽和横向补偿槽，纵向补偿槽和横向补偿槽彼此相交，其槽底到宽面模板的工作面的距离相等。

所述夹角α根据横断面曲线变化，α的范围为0°≤α≤6°。

所述纵向补偿槽由上部斜槽和下部平槽组成，上部斜槽上端设有与其连通的纵向宽补偿工艺槽，上部斜槽与其相应截面形成夹角β；所述横向补偿槽由曲线槽和两端对称的直线槽组成，直线槽靠近铜板两端设有与其相连通的横向宽补偿工艺槽，曲线槽的槽底曲线与相应截面工作面的曲面交线相同，曲线槽与对称直线槽平滑过渡相交。

所述曲线槽的槽底曲线依工作面的形状可以是圆弧线、双曲线、抛物线或椭圆线。

所述夹角β根据横断面曲线变化，β的范围为0°≤β≤6°。

采用上述技术方案有益效果是：该二元冷却型薄板坯连铸结晶器具有宽面模板，宽面模板在距铜板热面相应距离设置圆形组合冷却深孔，并按结晶器内腔温度高低不同以相应间距分布于整个宽面铜板，在宽面模板的铜板背腔设置上通水槽和下通水槽，多个圆形组合冷却深孔与上、下通水槽相通形成冷却水道，冷却水在圆形水冷通道边缘进行二元方向上的传热，带走热量，起到结晶器内腔在水平方向的均匀冷却传热作用；由于结晶器铜板厚度方向呈斜楔形且相对常规板坯比较大，其热面与冷面的距离相差较大，在铜板背腔设置有一定间距的纵向补偿槽和横向补偿槽，纵向补偿槽和横向补偿槽彼此相交，纵横相交的热膨胀补偿槽以防止因铜板在热传导过程中产生过大的变形而引起铜板连接螺栓过载失效。该设计克服了矩形冷却水道和组合矩形冷却水道在铜板边部与底部形成的热传导在水平方面上的突变；克服了矩形水道、组合矩形水道、带圆弧过渡的组合矩形水道对宽度的限制，在曲面型腔曲率半径大的位置会产生宽度方向上的非等距偏差，造成的冷却不均匀性；解决了螺栓孔位置处的水道布置问题；可以针对结晶器内腔理论上高温区适当增加冷却水道的布置密度，安装使用方便。在生产中可有效减少铸坯纵向裂纹和铜板因局部过热而软化、蠕变、浸蚀、热裂等质量缺陷，可生产包晶钢等裂纹敏感钢种，也可提高结晶器铜板的使用寿命。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。

附图说明：

图1是本实用新型的外形图；