CN110125350A - 用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金连铸设备领域,具体涉及一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法,通过将多层复合铜板设置为三层结构,可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性,在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题,多层复合铜板本体一侧上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔,螺栓孔内连接有螺栓,相邻两列平行的凸起之间的多层复合铜板本体上开有冷却水槽,整个多层复合铜板本体设有凸起部位的厚度大于开有水槽部位的厚度,增加了螺栓孔内螺栓上沿与多层复合铜板上表面之间的距离,以便减小螺栓对多层复合铜板表面温度的影响。
Description
所属技术领域
本发明涉及冶金连铸设备领域,具体涉及一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法。
背景技术
连铸过程中凝固坯壳最初在结晶器内形成,结晶器内的铜板一方面对钢液进行冷却,另一方面充当钢液凝固的模具,不仅要有良好的换热效果,还要保证传热的均匀性。如果坯壳向结晶器的传热不均匀可能导致表面裂纹,凹陷等缺陷。铸坯与铜板之间保护渣的性质,铜板材质以及铜板内水缝的布置对坯壳的传热有重要影响。
近年来随着新材料及喷涂技术的发展,温控涂层已经在化工,冶金,航空航天等领域得到广泛应用。氧化锆作为一种功能陶瓷材料,在高温下具有良好的隔热性能,因此通过在铜板表面喷涂一层陶瓷隔热膜可以有效控制铸坯向铜板的传热,并降低铜板表面的温度。此外,通过优化通水冷却槽(水缝)宽度,水缝深度以及水缝的倾斜角度,可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性,在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题。
结晶器铜板在设计过程中主要考虑两点:一是要保证铜板有较好的冷却效果,即铜板温度不能过高,最高温度不能超过350℃;二是尽量保证铜板断面温度分布均匀,让连铸坯表面的传热尽量均匀。常规的铜板设计,沿宽度方向上的厚度是一致的,大概在40至45mm之间,铜板表面有镀层,可以降磨损,提高铜板寿命。这样设计的问题是无法控制铸坯边角部位的传热。由于铸坯的边角部位在宽度方向和厚度方向的传热速率较其他位置更快,铸坯的温度更低且传热不均匀,因此铸坯边角处很容易出现裂纹。为了降低铸坯边角部位的传热速率,提高铸坯角部温度,本发明采用铜板表面涂层的方法增加铸坯与冷却水之间的热阻,从而降低铸坯角部的传热速率,提高角部温度。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种降低铸坯角部的传热速率,提高角部温度的用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,具体是一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板及其制备方法。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,至少包括一个矩形的多层复合铜板,所述的多层复合铜板由三层结构组成,由上到下分别为第二镀层、第一涂层和多层复合铜板本体,多层复合铜板本体下部表面上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔,螺栓孔内连接有螺栓,相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有与凸起方向一致的冷却水槽。
根据权利要求1所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有四条与凸起方向一致的冷却水槽,四条冷却水槽的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角为α。
所述的倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角α为12°~15°。
所述的倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角α为14°。
所述的中间两条为平行于凸起的水槽宽度c2为18mm,深度h2为6mm,所述与中间两条冷却水槽相邻的两条倾斜水槽宽度c1为5mm,深度h1为11mm。
所述的第一涂层位于多层复合铜板本体另一侧面上,第二镀层位于第一涂层上。
所述的第一涂层为氧化锆涂层,氧化锆涂层的厚度为0.5~0.8mm,第二镀层为镍铁镀层,镍铁镀层的厚度为1.0~1.5mm。
所述的多层复合铜板本体的材质为铬锆铝铜,多层复合铜板本体包含凸起处的厚度b1为30mm,多层复合铜板本体不包含凸起处的厚度b2为25mm。
一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板的制备方法,
步骤一:先选用材质为铬锆铝铜的多层复合铜板本体,其中铬的含量为:0.5-1.5%,锆的含量为:0.08-0.3%,铝的含量为:0.3-0.7%,铜的含量为:98-99%,在温度为20℃时导热系数为250W/m/℃;
步骤二:在步骤一中所选的多层复合铜板本体的一侧表面先喷涂一层氧化锆涂层,厚度为0.5~0.8mm,其中在1000℃下导热系数为2W/m/℃,然后再在氧化锆涂层表面镀一层镍铁,镍铁镀层厚度为1.0~1.5mm;
步骤三:在步骤二中的多层复合铜板本体的下部表面确定相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有四条与凸起方向一致的冷却水槽,四条冷却水槽的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔中心线之间的夹角为α,α为12°~15°,然后确定相邻两列平行凸起上相对两个螺栓孔中心线之间的距离为P,以及确定螺栓孔的中心线与相邻倾斜水槽口中心的距离为M,最后确定螺栓孔的数量及多层复合铜板本体边缘最初一列凸起上的螺栓孔中心线到平行于多层复合铜板本体一边边缘的距离a,确定螺栓孔的数量设为N。
所述N与a之间满足如下关系:
2*a+P*(N-1)=多层复合铜板本体的长度,(1)
其中N为整数,a在30至60mm范围内,在此范围内选一个值代入式1计算N的值,将N取整后重新代入式(1)反算a的值即可。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明通过将多层复合铜板设置为三层结构,可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性,在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题,多层复合铜板本体1一侧面上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔2,螺栓孔2内连接有螺栓,相邻两列平行的凸起之间的多层复合铜板本体1上开有冷却水槽3,整个多层复合铜板本体1设有凸起部位的厚度大于开有水槽部位的厚度,增加了螺栓孔2内螺栓上沿与多层复合铜板上表面之间的距离,以便减小螺栓对多层复合铜板表面温度的影响。
本发明的多层复合铜板与常规铜板相比能够起到的效果有:
1)将铜板最高温度降至200℃以下,改善铜板冷却效果;
2)降低铜板断面沿宽度方向温度的波动,保证铸坯表面传热的均匀性。
3)通过表面涂层的方法提高铸坯角部温度,保证出结晶器时角部温度在900℃以上,避免出现角部裂纹。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明多层复合铜板的立体结构示意图。
图2是本发明多层复合铜板的剖面结构示意图。
图3为本发明的实施例7结构示意图。
图4为本发明的实施例7结构示意图。
图5为本发明的实施例7计算常规铜板和新型铜板及出结晶器时刻铸坯的断面温度步骤中建立坐标系示意图。
图6为本发明的实施例7计算常规铜板和新型铜板及出结晶器时刻铸坯的断面温度步骤中划分单元格示意图。
图7为本发明的常规多层复合铜板计算得到的出结晶器时刻铸坯断面温度分布结构示意图。
图8为本发明的多层复合铜板计算得到的出结晶器时刻铸坯断面温度分布结构示意图。
图9为本发明的常规多层复合铜板计算得到的钢液面位置铜板断面的温度分布结构示意图。
图10为本发明的多层复合铜板计算得到的钢液面位置铜板断面的温度分布结构示意图。
图中:1-多层复合铜板本体、2-螺栓孔、3-冷却水槽、4-第一涂层、5-第二镀层。
具体实施方式
为了能更清楚的说明本发明的特征,以图2为例规定多层复合铜板没有凸起的一侧面为上方,另一侧面为下方,从上到下为深度方向,从左到右为长度方向,一下实施例中对冷却水槽位置及具体尺寸的描述都是针对同一个螺栓进行描述的。
实施例1:
参照图1和图2,一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,至少包括一个矩形的多层复合铜板,其特征是:所述的多层复合铜板由三层结构组成,由上到下分别为第二镀层5、第一涂层4和多层复合铜板本体1,多层复合铜板本体1下部表面上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔2,螺栓孔2内连接有螺栓,相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内设置有与凸起方向一致的冷却水槽3。
实际使用时:通过将多层复合铜板设置为三层结构,可以在不降低传热效率的基础上保证铜板断面沿铸坯宽度方向上传热的均匀性,在增加铜板使用寿命的同时避免铸坯表面质量问题,多层复合铜板本体下部表面上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔2,螺栓孔2内连接有螺栓,相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内设置有与凸起方向一致的冷却水槽3,整个多层复合铜板本体1设有凸起部位的厚度大于开有水槽部位的厚度,增加了螺栓孔2内螺栓上沿与多层复合铜板上表面之间的距离,以便减小螺栓对多层复合铜板表面温度的影响。
实施例2:
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于:所述的相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内设置有与凸起方向一致的冷却水槽3四条,四条冷却水槽3的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽3相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔2的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角为α。
实际使用时:冷却水槽3设置有四条,四条冷却水槽3的中间两条为平行于凸起的水槽,增加冷却效果,使冷却效果更佳,与中间两条冷却水槽3相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔2的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角为α,因为螺栓周围铜板温度较高,所以设置为倾斜水槽可以加强对螺栓周围铜板的冷却。
实施例3:
与实施例2相比,本实施例的不同之处在于:所述的倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角α为12°~15°;
优选的是所述的倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角α为14°;
优选的是所述的中间两条为平行于凸起的水槽宽度c2为18mm,深度h2为6mm,所述与中间两条冷却水槽3相邻的两条倾斜水槽宽度c1为5mm,深度h1为11mm。
实际使用时:倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角α为12°~15°,优选倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角α为14°,通过设置倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角来进一步的对螺栓周围铜板的冷却,保证整个多层复合铜板的温度均匀,中间两条为平行于凸起的水槽宽度c2为18mm,深度h2为6mm,中间两条冷却水槽3相邻的两条倾斜水槽宽度c1为5mm,深度h1为11mm,因此将靠近平行凸起的冷却水槽设置为深的倾斜的水槽,中间为宽的浅的水槽,可以加强对整个复合铜板的冷却,同时保证整个多层复合铜板的温度均匀。
实施例4:
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于:所述的第一涂层4位于多层复合铜板本体1另一侧面上,第二镀层5位于第一涂层4上。
优选的所述的第一涂层4为氧化锆涂层,氧化锆涂层的厚度为0.5~0.8mm,第二镀层5为镍铁镀层,镍铁镀层的厚度为1.0~1.5mm。
实际使用时:将第一涂层4为氧化锆涂层喷涂在多层复合铜板上,然后在第一涂层4上镀第二镀层5,第二镀层5为镍铁镀层,氧化锆涂层的厚度为0.5~0.8mm,第二镀层5为镍铁镀层,镍铁镀层的厚度为1.0~1.5mm,保证整个多层复合铜板断面温度分布均匀,同时可以降磨损,提高多层复合铜板的寿命,同时增加铸坯与冷却水之间的热阻,从而降低铸坯角部的传热速率,提高角部温度。
实施例5:
与实施例1相比,本实施例的不同之处在于:所述的多层复合铜板本体1的材质为铬锆铝铜,多层复合铜板本体1包含凸起处的厚度b1为30mm,多层复合铜板本体1不包含凸起处的厚度b2为25mm。
实际使用时:多层复合铜板本体1的材质为铬锆铝铜,具有传热性能好的性质,多层复合铜板本体1包含凸起处的厚度b1为30mm,多层复合铜板本体1不包含凸起处的厚度b2为25mm,进一步的使整个多层复合板的传热均匀。
实施例6:
一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板的制备方法,
步骤一:先选用材质为铬锆铝铜的多层复合铜板本体1,其中铬的含量为:0.5-1.5%,锆的含量为:0.08-0.3%,铝的含量为:0.3-0.7%,铜的含量为:98-99%,在温度为20℃时导热系数为250W/m/℃;
步骤二:在步骤一中所选的多层复合铜板本体1的一侧表面先喷涂一层氧化锆涂层,厚度为0.5~0.8mm,其中在1000℃下导热系数为2W/m/℃,然后再在氧化锆涂层表面镀一层镍铁,镍铁镀层厚度为1.0~1.5mm;
步骤三:在步骤二中的多层复合铜板本体1的另一侧表面确定相邻两列平行的凸起之间的冷却水槽3为四条,四条冷却水槽3的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽3相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔2的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角为α,α为12°~15°,然后确定相邻两列平行凸起上相对两个螺栓孔2中心线之间的距离为P,以及确定螺栓孔2的中心线与相邻倾斜水槽口中心的距离为M,最后确定螺栓孔2的数量及多层复合铜板本体1边缘最初一列凸起上的螺栓孔2中心线到平行于多层复合铜板本体1一边边缘的距离a,确定螺栓孔2的数量设为N。
所述N与a之间满足如下关系:
2*a+P*(N-1)=多层复合铜板本体1的长度,(1)
其中N为整数,a一般在30至60mm较为合适,在此范围内选一个值代入式1计算N的值,将N取整后重新代入式(1)反算a的值即可。
实施例7:
参照图3和图4,本实施例以长度为2450mm的铜板以及M22×1.5的螺栓为例对多层复合铜板冷却水槽的布置方式做详细说明。
步骤一:先选用材质为铬锆铝铜的多层复合铜板本体1,其中铬的含量为:0.8%,锆的含量为:0.2%,铝的含量为:0.5%,铜的含量为:98.5%,在温度为20℃时导热系数为250W/m/℃;
步骤二:在步骤一中所选的多层复合铜板本体1的一侧表面先喷涂一层氧化锆涂层,厚度为0.7mm,其中在1000℃下导热系数为2W/m/℃,然后再在氧化锆涂层表面镀一层镍铁,镍铁镀层厚度为1.2mm。
多层复合铜板本体1包含凸起处的厚度b1为30mm,多层复合铜板本体1不包含凸起处的厚度b2为25mm。
步骤三:在步骤二中的多层复合铜板本体1的另一侧表面确定相邻两列平行的凸起之间的冷却水槽3为四条,四条冷却水槽3的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽3相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔2的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔2中心线之间的夹角为14°;
冷却水槽的位置:参照图4,螺栓孔2右侧第一条冷却水槽中心线与螺栓孔2中心线的夹角为14°,第一条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为20.5mm,螺栓孔2右侧第二条冷却水槽中心线与螺栓孔2中心线的夹角为0°,第二条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为36.5mm,螺栓孔2右侧第三条冷却水槽中口心线与螺栓孔2中心线的夹角为0°,第三条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为58.5mm,螺栓孔2右侧第四条冷却水槽中心线与螺栓孔2中心线的夹角为14°,第四条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为74.5mm。
螺栓孔2右侧第一条冷却水槽宽度c1为5mm,第一条冷却水槽深度h1为11mm。螺栓孔右侧第二条冷却水槽宽度c2为18mm,第二条冷却水槽深度h2为6mm。螺栓孔右侧第三条冷却水槽宽度c2为18mm,第三条冷却水槽深度h2为6mm。螺栓孔右侧第四条冷却水槽宽度c1为5mm,第四条冷却水槽深度h1为11mm。
然后确定相邻两列平行凸起上相对两个螺栓孔2中心线之间的距离为P=95mm,以及确定第一条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为20.5mm,第二条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为36.5mm,第三条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为58.5mm,第四条冷却水槽口中心距螺栓孔2的中心的距离为74.5mm,最后确定螺栓孔2的数量及多层复合铜板本体1边缘最初一列凸起上的螺栓孔2中心线到平行于多层复合铜板本体1一边边缘的距离a,确定螺栓孔2的数量设为N,
N与a之间满足如下关系:
2*a+P*(N-1)=多层复合铜板本体1的长度,将上述固定数值带入得:
2*a+95*N=2450;例如:如果a的值选为35,N的值为25.053,因此取N的值为25,代入式1求出a的值为37.5mm。
实际使用中常规铜板和本发明的多层复合铜板的对比:
用有限元的方法在Visual C++6.0平台上编写温度场计算程序,对常规铜板和新型铜板及出结晶器时刻铸坯的断面温度进行了计算,计算步骤为:
1)建立坐标系:以结晶器内的钢液,以及铜板为研究对象,以型腔中心为坐标原点,建立坐标系如图5所示;
2)选取时间步长,划分单元格:时间步长Δt为0.1s,铜板部分单元格大小为2×2mm2,钢液部分单元格大小为5×5mm2;单元格的描述见图6,图6中Δx,Δy分别表示单元格的宽度和长度,xw,xe,yn,ys表示x方向和y方向上相邻两个节点(单元格中心)之间的距离。
3)针对每一个单元格写出能量守恒方程:
x方向输入与输出能量之差+y方向输入与输出能量之差=Δt时间段内单元格能量变化
其中x方向输入与输出能量可根据导热定律用导热系数,单元格温度,以及xw,xe的值计算,同理y方向输入与输出能量也可根据导热定律用导热系数,单元格温度,以及yn,ys的值计算。若某个位置处为钢液,Δt时间段内的能量变化等于比热容,温度变化(这一时刻的温度与上一时刻温度之差)以及单元格质量的乘积。若为铜板,Δt时间段内的能量变化等于零。
4)将能量守恒方程表达为一个关于温度的线性方程组,单元格的数量为未知数的个数,其中,计算Δt时间段内钢液能量变化时用到的上一时刻的温度为已知量,这一时刻的铜板温度和钢液温度为未知量。
5)代入物性参数,求解线性方程组得到不同时刻钢液和铜板断面的温度分布。计算中用到的物性参数有:铜的导热系数250W/(m℃);钢的导热系数35W/(m℃),比热容650J/(kg℃),凝固潜热270000J/kg,密度7600kg/m3。水的导热系数0.6W/(m℃),比热容4200J/(kg℃),密度1000kg/m3,水与铜板对流换热系数20000W/(m2℃);钢液与铜板之间换热系数750W/(m2℃)。
对于断面尺寸为1600×200mm的Q235,拉速1.0m/min条件下,出结晶器时刻铸坯断面温度分布如图7和图8所示,钢液面位置结晶器铜板断面温度的计算结果如图9和图10所示。
从图7和图8中可以看出,如果结晶器采用常规设计方案,出结晶器时铸坯角部温度在850℃左右,正好处于钢的第三脆性温度区间范围内(600至900℃),对于一些裂纹敏感性钢种,很容易在弯曲或矫直过程中出现角部裂纹。当采用多层复合型铜板的设计方案后,铸坯角部温度提升至950℃左右,为消除角部裂纹提供了有利的条件。此外,铜板断面温度的计算结果表明,本发明的多层复合铜板断面的最高温度可降至200℃以下,且沿长度方向铜板断面的温度波动更小。
上述结果表明本发明的多层复合铜板与常规铜板相比能够起到的效果有:
1)将铜板最高温度降至200℃以下,改善铜板冷却效果;
2)降低铜板断面沿宽度方向温度的波动,保证铸坯表面传热的均匀性。
3)通过表面涂层的方法提高铸坯角部温度,保证出结晶器时角部温度在900℃以上,避免出现角部裂纹。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明,但本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化,其都在该技术的保护范围内。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,至少包括一个矩形的多层复合铜板,其特征是:所述的多层复合铜板由三层结构组成,由上到下分别为第二镀层(5)、第一涂层(4)和多层复合铜板本体(1),多层复合铜板本体(1)下部表面上设置有若干列平行的凸起,若干列平行的凸起上开有螺栓孔(2),螺栓孔(2)内连接有螺栓,相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内设置有与凸起方向一致的冷却水槽(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内设置有四条与凸起方向一致的冷却水槽(3),四条冷却水槽(3)的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽(3)相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔(2)的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔(2)中心线之间的夹角为α。
3.根据权利要求2所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的倾斜水槽与螺栓孔(2)中心线之间的夹角α为12°~15°。
4.根据权利要求3所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的倾斜水槽与螺栓孔(2)中心线之间的夹角α为14°。
5.根据权利要求2所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的中间两条为平行于凸起的水槽宽度c2为18mm,深度h2为6mm,所述与中间两条冷却水槽(3)相邻的两条倾斜水槽宽度c1为5mm,深度h1为11mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的第一涂层(4)位于多层复合铜板本体(1)另一侧面上,第二镀层(5)位于第一涂层(4)上。
7.根据权利要求5所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的第一涂层(4)为氧化锆涂层,氧化锆涂层的厚度为0.5~0.8mm,第二镀层(5)为镍铁镀层,镍铁镀层的厚度为1.0~1.5mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板,其特征是:所述的多层复合铜板本体(1)的材质为铬锆铝铜,多层复合铜板本体(1)包含凸起处的厚度b1为30mm,多层复合铜板本体(1)不包含凸起处的厚度b2为25mm。
9.一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板的制备方法,其特征是:
步骤一:先选用材质为铬锆铝铜的多层复合铜板本体(1),其中铬的含量为:0.5-1.5%,锆的含量为:0.08-0.3%,铝的含量为:0.3-0.7%,铜的含量为:98-99%,在温度为20℃时导热系数为250W/m/℃;
步骤二:在步骤一中所选的多层复合铜板本体(1)的一侧表面先喷涂一层氧化锆涂层,厚度为0.5~0.8mm,其中在1000℃下导热系数为2W/m/℃,然后再在氧化锆涂层表面镀一层镍铁,镍铁镀层厚度为1.0~1.5mm;
步骤三:在步骤二中的多层复合铜板本体(1)的下部表面确定相邻两列平行凸起之间形成的凹槽内开有四条与凸起方向一致的冷却水槽(3),四条冷却水槽(3)的中间两条为平行于凸起的水槽,与中间两条冷却水槽(3)相邻的两条为倾斜水槽,倾斜水槽底部向开有螺栓孔(2)的凸起方向倾斜,倾斜水槽与螺栓孔(2)中心线之间的夹角为α,α为12°~15°,然后确定相邻两列平行凸起上两个螺栓孔(2)中心线之间的距离为P,以及确定螺栓孔(2)的中心线与相邻倾斜水槽口中心的距离为M,最后确定螺栓孔(2)的数量及多层复合铜板本体(1)边缘最初一列凸起上的螺栓孔(2)中心线到平行于多层复合铜板本体(1)一边边缘的距离a,确定螺栓孔(2)的数量设为N。
10.根据权利要求9所述的一种用于板坯连铸机结晶器宽面的多层复合铜板的制备方法,其特征是:所述N与a之间满足如下关系:
2*a+P*(N-1)=多层复合铜板本体(1)的长度, (1)
其中N为整数,a在30至60mm范围内,在此范围内选一个值代入式1计算N的值,将N取整后重新代入式(1)反算a的值即可。
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