CN106670410A - 一种防止连铸坯产生各种缺陷的结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明属于结晶器技术领域。一种防止缺陷的结晶器，包括铜板和水箱，所述铜板设置冷却水孔，所述冷却水孔与水箱通过进水孔和出水孔进行连通，所述出水孔为多个，至少有一个设置在弯月面区域，至少有一个设置在弯月面区域的下方。本发明由于在弯月面区域下方和弯月面区域设置多个出水孔，水经过分流，并且可以通过限流部件的控制调节通过弯月面区域的流量，冷却水流经弯月面区域的水流量减少，但是整体冷却流量不变，起到了降低结晶器弯月面区冷却强度,减小弯月面区收缩变化幅度,使连铸坯的形成和生长更均匀,有效预防或减少连铸坯产生裂纹,提高了连铸坯质量。

Description

一种防止连铸坯产生各种缺陷的结晶器

技术领域

本发明属于结晶器技术领域，具体涉及板坯、方坯、异性坯、超薄板坯等连铸结晶器技术领域。

背景技术

连铸坯会有各种缺陷,防止各种缺陷产生的方法也很多,其中很多缺陷的产生与连铸的关键设备——结晶器有关，连铸坯的很多缺陷是在弯月面处产生的,弯月面附近导出的热量太多和导出的热量不均匀,会引起裂纹和漏钢，特别是随着人们对产生效率要求，拉速越来越高，弯月面附近导出的热量更加剧烈，导出的热量更加不均匀，由此引起的裂纹和漏钢几率增加更为频繁。铸坯热量导出依赖连铸结晶器冷却水的带出，连铸结晶器铜板冷却水的通道是上下一致的，水量的设计是上下全部一致的。随着拉速的提高，要求总的冷却水量增加，由弯月面导出的热量当然更多，弯月面导出的热量将更加不均匀，弯月面收缩幅度更大，缺陷自然更多，更频繁。

现有技术中存在各种类型的均匀导热的方法，公告号为CN 203155963 U的专利文献公开了一种浇注方坯的新型结晶器，在板坯结晶器的基础上，通过安装分流装置实现了方坯的生产，使得板坯结晶器生产产品具有多样化特点 ；相比于重新设计方坯结晶器，分流装置的应用降低了设备的成本 ；由于分流装置具有导热性能好，散热快的特点，同时，冷却水的通入，使得高温钢液的部分热量经分流装置被冷却水带走，提高了板坯结晶器的使用寿命 ；在钢液的凝固过程中，各部分坯壳均匀冷却，其生长也较为均匀，避免了铸坯裂纹、鼓肚等缺陷的产生，提高了铸坯的成材率。此专利实际是利用较宽的板坯结晶器，在宽度方向插入窄边结晶器，将板坯结晶器分成几个方坯结晶器，所述窄边结晶器因其两边都必须冷却，所以两边都必须有冷却水孔，而不是所谓的分流。

上述文献在弯月面区域的水流量大，导热不均匀，没有控制流量的部件，导致热量传导不可控制，防止裂纹缺陷效果不好。

公告号为CN 202155493 U的专利文献公开了一种薄板坯连铸机结晶器宽面铜板冷却结构，针对目前薄板坯连铸结晶器宽面铜板冷却结构不合理，导致宽面铜板及铸坯温度冷却不均、易造成铜板裂纹严重、寿命低、铸坯质量缺陷等问题进行了改进，对结晶器宽面铜板冷却水道进行了优化设计，其冷却水道直径减小、数量增加，并且根据钢水温度分布情况进行合理分布，有效改善结晶器宽面冷却强度，改善结晶器宽面温度分布，减少结晶器铜板表面温度差，提高铸坯质量。水槽冷却间隔不均匀，冷却也不均匀，变为水孔可以设计间隔均匀，温度分布相对均匀。

上述专利在冷却的同时，为了进行导热，采用了冷却水道直径减小、数量增加，并且根据钢水温度分布情况进行合理分布，在弯月面区域的水流量没有减小，其同样存在在弯月面区域的水流量大，导热不均匀，没有控制流量的部件，导致热量传导不可控制，防止裂纹缺陷效果不好。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种导热均匀，在弯月面区域可以控制冷却流量的装置，解决了现有技术中存在的弯月面区域导热不均匀、流量不可控制，从而导致裂纹等缺陷的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防止缺陷的结晶器，包括铜板和水箱，所述铜板设置冷却水孔，所述冷却水孔与水箱通过进水孔和出水孔进行连通，所述出水孔为多个，至少有一个设置在弯月面区域，至少有一个设置在弯月面区域的下方。

优选地，所述出水孔至少有一个设置在弯月面区域上部。

优选地，所述结晶器还包括具有减小水流量的限流部件。

优选地，所述限流部件为设置在弯月面区域的冷却水孔内的限流杆或者在弯月面区域的直径比弯月面区域的下方的直径变小的冷却水孔。

优选地，所述水箱包括可快速更换的水箱背板。

优选地，所述限流部件为台阶孔。

优选地，所述弯月面区域出水孔的出水量为进水孔进水量的40%-80%。

优选地，弯月面区域出水孔的出水量为进水孔进水量的40%-50%。

优选地，所述出水孔的截面积均小于冷却水孔的截面积。

优选地，所述出水孔和进水孔至多有一个没有设置流量计。

本发明的有益效果是：

1、本发明针对现有技术中面对的拉速越来越高，弯月面附近导出的热量更加剧烈，导出的热量更加不均匀，由此引起的裂纹和漏钢几率增加更为频繁的技术问题，在保证总体冷却水流量不变，通过设置多个出水孔，水流可以通过弯月面以下的出水孔进行分流，从而降低弯月面的冷却强度，有效地解决容易产生裂纹的问题。

2、本发明可以通过设置限流部件，分流冷却水流经弯月面的流量，在设置多个出水孔的基础上，通过限流部件的设置，可以更好地控制通过弯月面的流量，起到了降低结晶器弯月面区冷却强度,减小弯月面区收缩变化幅度,使连铸坯的形成和生长更均匀,有效预防或减少连铸坯产生裂纹,提高了连铸坯质量。

3、本发明设置的限流部件可以为在弯月面区域的直径比弯月面区域的下方的直径变小的冷却水孔，不需要额外加入其它部件，在水流通道的形状上进行改变即可，制造方便，维修容易。

4、本发明设置水箱背板，容易更换，利于组装和拆卸结晶器，节省劳力。5、本发明可以通过设置流量计来具体测量弯月面的水流量，利于研究弯月面的水流量对缺陷产生的影响，从而选择具体的水流量，弯月面区域出水孔的出水量为进水孔进水量的40%-80%，缺陷产生较少，效果显著。

附图说明

图1为本发明实施例1具体结构示意图。

图2为本发明实施例2具体结构示意图。

图3为本发明实施例3具体结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示, 一种防止连铸坯产生各种缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱2，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水孔3，所述冷却水孔3在弯月面区域设置限流杆4，所述冷却水孔3在弯月面区域的上下位置分别设置通向结晶器水箱出水室9的出水孔一5和出水孔二6，所述出水孔一5和出水孔二6与所述冷却水孔3连通,所述结晶器铜板的下部设置与冷却水孔3对应的进水孔7，所述进水孔7与所述冷却水孔3连通, 所述进水孔7与结晶器水箱进水室8连通, 所述限流杆的前端位于冷却水孔3内，在出水孔一5和出水孔二6之间，所述进水孔7通过的进水量=所述冷却水孔3通过的水量=所述出水孔5通过的出水量+出水孔6通过的出水量,所述出水孔一5通过的出水量是所述冷却水孔3或进水孔7通过水量的40%～50%。

实施例2：

如图2所示, 一种防止连铸坯产生各种缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱2，所述结晶器水箱2，包括水箱2a和水箱2a与结晶器铜板1间增加的可快速更换的水箱背板2b，所述结晶器水箱进水室8和结晶器水箱出水室9转移至所述水箱背板2b对应位置，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水孔3，所述冷却水孔3在弯月面区域设置限流杆4，所述冷却水孔3在弯月面区域的上下位置分别设置通向结晶器水箱出水室9的出水孔一5和出水孔二6，所述出水孔一5和出水孔二6与所述冷却水孔3连通,所述结晶器铜板的下部设置与冷却水孔3对应的进水孔7，所述进水孔7与所述冷却水孔3连通, 所述进水孔7与结晶器水箱进水室8连通, 所述限流杆的前端位于冷却水孔3内，在出水孔一5和出水孔二6之间，所述出水孔二6的截面积和出水孔一5的截面积均小于冷却水孔3的截面积，所述进水孔7通过的进水量=所述冷却水孔3通过的水量=所述出水孔一5通过的出水量+出水孔二6通过的出水量,所述出水孔一5通过的出水量是所述冷却水孔3或进水孔7通过水量的50%～60%。

实施例3：

如图3所示，一种防止连铸坯产生各种缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱2，所述结晶器水箱2，包括水箱2a和水箱2a与结晶器铜板1间增加的可快速更换的水箱背板2b，所述水箱背板上设置结晶器进水室8和结晶器水箱出水室9，冷却水孔为直径不同的台阶孔，所述台阶孔由冷却水孔3和直径小于冷却水孔3的冷却水孔10组成,所述冷却水孔10设置在弯月面区，所述冷却水孔10的上下位置分别设置通向结晶器水箱出水室9的出水孔一5和出水孔二6，所述出水孔一5与冷却水孔10连通，所述出水孔二6与所述冷却水孔3的上部连通, 所述出水孔一5和出水孔二6与所述结晶器水箱出水室9连通，所述结晶器铜板的下部设置与冷却水孔3对应的进水孔7，所述进水孔7与所述冷却水孔3连通, 所述进水孔7与结晶器水箱进水室8连通, 所述出水孔二6的截面积小于出水孔一5的截面积，所述出水孔一5的截面积小于冷却水孔3的截面积，所述冷却水孔10或出水孔一5通过的水量为所述冷却水孔3或进水孔7通过水量的60%～80%。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，包括铜板和水箱，所述铜板设置冷却水孔，所述冷却水孔与水箱通过进水孔和出水孔进行连通，所述出水孔为多个，至少有一个设置在弯月面区域，至少有一个设置在弯月面区域的下方。

2.如权利要求1所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述出水孔至少有一个设置在弯月面区域上部。

3.如权利要求1或2所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述结晶器还包括具有减小弯月面区水流量的限流部件。

4.如权利要求3所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述限流部件为设置在弯月面区域的冷却水孔内的限流杆或者在弯月面区域的直径比弯月面区域的下方的直径变小的冷却水孔。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述水箱包括可快速更换的水箱背板。

6.如权利要求4所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述限流部件为台阶孔。

7.如权利要求2所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述弯月面区域出水孔的出水量为进水孔进水量的40%-80%。

8.如权利要求7所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，弯月面区域出水孔的出水量为进水孔进水量的40%-50%。

9.如权利要求1所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述出水孔的截面积均小于冷却水孔的截面积。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种防止缺陷的结晶器，其特征在于，所述出水孔和进水孔至多有一个没有设置流量计。