[实用新型]一种用于薄板坯连铸的倒角结晶器窄面铜板

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属连续铸造领域，特别涉及一种用于薄板坯连铸的倒角结晶器窄面铜板。

背景技术

为了提高市场竞争力，我国许多钢铁企业的薄板坯连铸生产线上正在不断开发高附加值的品种钢，尤其是生产含有铌、钒、钛等元素的微合金化钢种。尽管薄板坯连铸生产过程中，拉速很高，薄板坯表面温度相对板坯而言更高，而且铸坯均是直接热送至加热炉，然后进行热连轧，但是在生产微合金钢时，热轧板卷的边裂缺陷问题同样也经常发生，而这基本上都是由薄板坯的角横裂所引起。

目前国内的薄板坯连铸结晶器窄边铜板均采用平面结构，铸坯角部通常呈直角形状。连铸过程中，铸坯角部由于受到二维冷却，其温度相对更低，在二冷段的弯曲段或矫直段，铸坯在角部或角部附近的表面温度容易进入微合金化钢的脆性区范围，从而引起角横裂纹的发生，限制了微合金化钢的规模化生产。

为了解决微合金钢的边角部横裂纹问题，目前冶金工作者采用的主要措施包括提高钢水质量、优化和稳定保护渣性能、优化二冷段的冷却工艺等。在板坯或方坯铸机上，少数钢铁企业采用了倒角结晶器技术，该技术的目标是使得铸坯原有的直角改为两个钝角，用以消除铸坯角部的应力集中，同时达到提高角部温度的目的。

中国实用新型专利ZL 02214026.3(公告号：CN 2547438Y，名称“板坯连铸结晶器窄边铜板”)提出了一种带侧面倒角的结晶器窄面铜板，其倒角尺寸为6～10mm，角度为45度。

中国实用新型专利ZL 200720089029.7(公开号：CN 201132207Y，名称“一种板坯结晶器”)提出了一种带有过渡曲面的窄面铜板，曲面为圆弧面，圆弧倒角的半径为2～10mm，因此其倒角量不足10mm，角部冷却靠铜板自身导热来实现，该专利的缺点是倒角量小，铸坯角部温度的提升幅度有限。

中国文献《连铸结晶器内大方坯的热力耦合分析》(文献来源：陈永，罗歆，沈厚发.钢铁.2008，43(3)，p33～37)对结晶器带侧面倒角的窄面铜板在大方坯连铸生产中的传热过程和坯壳的应力分布进行了分析，结果表明：在倒角保持为45度的情况下，结晶器倒角量由25mm降至12mm时，铸坯角部的传热条件可得到改善，有利于减轻和防止铸坯角部裂纹。

在薄板坯连铸方面，关于铸坯角横裂控制方面的文献和专利较少。中国文献《薄板坯角横裂成因分析》(文献来源：王宇平，王一成，谢刚.冶金丛刊.2007，(6)，p13～17)分析和总结了薄板坯角横裂的产生机理及其影响因素，提出提高薄板坯表面温度至900℃以上和降低钢中氮含量至30ppm以下是防止角横裂的发生的两种有效措施。目前，针对薄板坯连铸微合金钢的角横裂问题，在工艺上已经进行了很多优化改进工作，包括钢中氮和铝的控制、铸坯表面温度的提高等等。但在设备的优化改进方面进行的工作极少。

基于倒角结晶器技术在板坯和大方坯铸机生产上取得的成效，本实用新型提出了一种用于薄板坯连铸的倒角结晶器窄面铜板，

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于薄板坯连铸的倒角结晶器窄面铜板，可控制铸坯角横裂，延长窄面铜板的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于薄板坯连铸的倒角结晶器窄面铜板，其工作表面包括平面区域和曲面区域，平面区域位于工作表面的中部，所述铜板的总宽度为50～110mm，高度为800～1200mm，厚度为50～100mm，铜板平面区域和曲面区域在横截面方向上以相切方式光滑连接；铜板边角部厚度最大，横截面中心线处厚度最小，它们之间的厚度差为2～9mm；所述铜板的内部均匀分布有3～6个规格相同的圆管型冷却水道。

所述铜板平面区域的宽度占总宽度的0～90％。

在所述铜板的横截面方向上，窄面铜板的宽度越大，铜板横截面中心线处与边角部之间的厚度差越大。

所述铜板的曲面区域在横截面方向上的曲线为圆弧线和/或抛物线。

所述铜板在宽度方向上以表面中心线为对称线，呈对称分布。

所述铜板在高度方向上，其工作面为单锥度、双锥度或多锥度中的一种。所述铜板的宽度在高度方向上保持一致，或自上而下线性递减，铜板上缘和下缘之间的宽度差为0.5～4.0mm。

所述圆管型冷却水道沿高度方向上下贯通，水道的内径为7～14mm，与铜板工作面的距离相同。

所述铜板至少具有以下特征之一：

I)所述铜板的工作面上有镍镀层、镍铁镀层或镍钴镀层；

II)整个铜板的材质为银铜、铬锆铜、磷铜、铍铜中的一种。