[发明专利]用于高效板坯连铸机的结晶器宽面铜板

说明书

技术领域

本发明涉及连铸结晶器，具体地指一种用于高效板坯连铸机的结晶器宽面铜板。

背景技术

作为连铸的心脏，结晶器内的连铸过程是一个关联着传热、凝固、流动和溶质再分配等现象的复杂过程。各现象之间相互关联，交互影响作用，使结晶器内的传热行为变得异常复杂。其中，结晶器内钢液的传热过程对铸坯质量有着很重要的影响。为适应高温坯壳在结晶器内的收缩，改善冷却条件，提高拉坯速度，提高铸坯质量，结晶器铜板内合理的水槽结构就起着至关重要的作用。传热不均匀易于引发铸坯裂纹，同时也易导致铜板本身的内应力、表面裂纹和再结晶等不利现象的出现。基于此，铜板水槽结构的设计对整个连铸过程的顺行、优化铸坯质量、提高结晶器铜板寿命和降低生产成本等方面都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于高效板坯连铸机的结晶器宽面铜板，能够在保证结晶器铜板冷却强度的基础上，提高其冷却均匀性，为高效板坯连铸的进行、提高铜板寿命和降低生产成本提供了可行途径。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于高效板坯连铸机的结晶器宽面铜板，包括宽面铜板本体及其上的若干列螺钉孔，宽面铜板本体的冷面设有冷却水槽，其特别之处在于：所述冷却水槽包括深度不同的深水槽和浅水槽；在相邻两列螺钉孔之间，两条深水槽靠近螺钉孔对称设置，两条浅水槽靠近两列螺钉孔的中心线对称设置。

上述技术方案中，所述深水槽的深度为18~22mm，所述浅水槽的深度为10~16 mm。

进一步地，所述冷却水槽的端部与宽面铜板本体顶端和底端的距离分别为20~30mm。

更进一步地，所述冷却水槽的端部呈半径为60~80 mm的倒圆。

结晶器铜板与高温铸坯的传热关系着铸坯质量、铜板寿命和生产成本等诸多方面，具有至关重要的作用，而与铜板冷却能力相关的即为结晶器铜板的冷却水槽结构。与现有技术相比，本发明以结晶器铜板的热物性参数为基础，从高温凝固坯壳与结晶器铜板间的传热出发，设计了一种合理的结晶器宽面铜板，通过改变其冷却水槽的深度和分布，使结晶器铜板具有较高的冷却强度和冷却均匀性。从而在保证铜板与高温铸坯间的快速换热基础上，实现了换热的均匀性，保证了铜板的热负荷均匀，进而达到了提高铸坯质量、提高铜板寿命和降低生产成本的目的。

以实际生产中，浇注1600mm×220mm的铸坯为例，利用本发明宽面铜板构成的结晶器，实现了结晶器热面温度395℃（低于铜板的再结晶温度）、且热面温度均匀性保持在10℃以内的效果，较传统等距、等深度水槽结构宽面铜板构成的结晶器（热面温度在30~50℃范围内波动）有了显著提升。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B向局部视图。

图中：1—宽面铜板本体，2—螺钉孔，3—深水槽，4—浅水槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。

如图1至图3所示，本发明的一种用于高效板坯连铸机的结晶器宽面铜板，包括宽面铜板本体1、宽面铜板本体1上的若干列螺钉孔4以及宽面铜板本体1冷面上设置的冷却水槽，图1示意出了宽面铜板本体1一个重复周期的结构，由图可见，本实施例的冷却水槽包括较深的两条深水槽3和较浅的两条浅水槽4，深水槽3和浅水槽4的深度分别为21mm和16mm。在相邻两列螺钉孔4之间，两条深水槽3靠近螺钉孔4对称设置，两条浅水槽4则靠近两列螺钉孔4的中心线对称设置。深水槽3靠近螺钉孔4设置，增大了螺钉孔4附近的传热能力，中部两条浅水槽4则起到均匀宽面铜板本体1的热面温度的作用，为宽面铜板的长寿化起到了重要作用。深水槽3和浅水槽4距离宽面铜板本体1顶端和底端位置均为25mm，保证了上下均匀对称性，各冷却水槽端部呈半径为60mm的倒圆，极大地加强了弯月面位置处的传热能力，也构成连铸高效化生产的保证。

本发明的核心在于通过设置特殊深度和分布的冷却水槽，使结晶器宽面铜板具有较高的冷却强度和冷却均匀性，从而在保证铜板与高温铸坯间的快速换热基础上，实现了换热的均匀性，保证了铜板的热负荷均匀，进而达到了提高铸坯质量、提高铜板寿命和降低生产成本的目的。所以其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如：根据宽面铜板的不同规格，深水槽3的深度可以在18~22mm范围内设置、浅水槽4的深度可以在10~16 mm范围内设置；深水槽3和浅水槽4的位置也不限于实施例所述，深水槽3的中心线距其最近一列螺钉孔4的中心线距离在16~18mm、浅水槽4的中心线距其最近深水槽3的中心线距离在16~20mm都是可行的，目的是使宽面铜板本体1的热面温度均匀；冷却水槽的端部与宽面铜板本体1顶端和底端距离、以及冷却水槽端部的倒圆半径也都能在一定范围内根据结晶器规格确定等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。