[发明专利]一种异型坯连铸机结晶器铜管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种异型坯连铸机结晶器铜管及其制造方法，具有：铜管本体，其横截面为“工”字形；通孔，贯穿铜管本体，通孔横截面为“工”字形；铜管本体的中部为腹板；腹板与铜管本体上部和下部的连接部为R角；铜管本体除R角外的其他部分的壁厚相同；R角处的壁厚小于其他部分的壁厚，减小R角与腹板温度差，减小钢水在结晶器内凝固形成坯壳受到的热应力，提高铜管冷却均匀性，抑制异型坯表面纵裂纹产生。

技术领域

本发明属于炼钢连铸设备领域，尤其涉及一种异型坯连铸机结晶器铜管及其制造方法。

背景技术

异型坯连铸机结晶器主要有两种形式，一种是组合式，一种是管式，大断面尺寸异型坯连铸机结晶器一般采用组合式，小断面异型坯连铸机结晶器有组合式也有管式，管式结晶器相较组合式结晶器，有结构简单，维修简便，使用成本低等优点。结晶器是连铸机核心，而铜管是结晶器的核心部件，直接影响连铸机生产稳定性和连铸坯质量，现有异型坯连铸机结晶器铜管采用等壁厚设计，结晶器铜管一般采用爆炸和拉拔两种制作成型工艺，制作时为了保证能够脱模，R角部位没有倒锥度(即上大下小，以适应坯壳收缩)，坯壳凝固时该部位传热热阻大，结晶器内坯壳传热不均匀，R角部位较其它位置，温度最高，坯壳薄，钢水在结晶器内凝固形成的坯壳上产生较大热应力，极易诱导坯壳产生纵裂纹。异型坯连铸机结晶器铜管温度场数值模拟结果可以看出，铜管横截面上的R角与腹板部位温度差达到97.7℃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种减小R角与腹板温度差，减小钢水在结晶器内凝固形成坯壳受到的热应力，提高铜管冷却均匀性，抑制异型坯表面纵裂纹产生的异型坯连铸机结晶器铜管

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种异型坯连铸机结晶器铜管，具有：

铜管本体，其横截面为“工”字形；

通孔，贯穿所述铜管本体，所述通孔横截面为“工”字形；

所述铜管本体的中部为腹板；

所述腹板与所述铜管本体上部和下部的连接部为R角；

所述铜管本体除R角外的其他部分的壁厚相同；所述R角处的壁厚小于其他部分的壁厚。

当铜管本体其他部分的壁厚为30mm时，所述R角处的壁厚为25mm。

一种上述的异型坯连铸机结晶器铜管的制造方法，通过数值模拟计算异型坯结晶器铜管不同R角厚度下R角处与腹板的温度差，同时计算铜管强度能否满足钢水静压力要求，最终确定R角厚度，将异型坯结晶器铜管四个R角壁厚制作成比其它部位薄，形成不等厚异型坯结晶器铜管；

已经制作好的等厚异型坯结晶器铜管采取将R角外壁刨削的方法，将R角部位减薄至目标厚度，

改进水套尼龙块形状，保证铜管四周水缝大小均匀。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过在不影响铜管强度的前提下，减薄铜管传热最慢部位(R角)的壁厚，提高该部位传热速度，减小R角与腹板温度差，减小钢水在结晶器内凝固形成坯壳受到的热应力，提高铜管冷却均匀性，抑制异型坯表面纵裂纹产生。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的异型坯连铸机结晶器铜管的结构示意图；

图2为图1的异型坯连铸机结晶器铜管的结构示意图；

图3为图1的异型坯连铸机结晶器铜管横截面温度的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、铜管本体，2、通孔，3、腹板，4、R角。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。