CN110170625A - 一种板坯波浪形铜板结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板坯波浪形铜板结构，涉及冶金设备技术领域。该板坯波浪形铜板结构，包括宽面铜板，所述宽面铜板的底部设置有窄面铜板，所述宽面铜板和窄面铜板之间设置有胚壳，所述窄面铜板的顶部为波浪形表面，且胚壳的底部与窄面铜板的顶部贴合。该板坯波浪形铜板结构，通过限位柱和限制板的改良，以及窄面铜板波浪表面的使用，很好的防止了板坯窄面在结晶器内扭曲，同时便于结晶器内液态保护渣流入，填充气隙，可以很好的起到均匀冷却的作用，避免了窄面铜板保护渣流入不均匀导致的粘接发生，改善了坯壳与铜板表面的摩擦情况，同时窄面上的波浪外形约束坯壳的收缩，使坯壳在窄面方向上不能脱离铜板，有利于角部均匀强冷作用。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备技术领域，具体为一种板坯波浪形铜板结构。
背景技术
板坯连铸机结晶器作为连铸机的核心部件，对铸机的生产顺行以及板坯质量产生非常直接的影响。钢水浇铸进入结晶器内，与结晶器内壁冷却形成坯壳。坯壳在结晶器内的收缩产生角部的凹陷缺陷，坯壳由于冷却收缩脱离结晶器铜板的表面后形成气隙，影响坯壳与结晶器铜板的热交换，减缓坯壳的生长速度，另一方面熔化的保护渣起到铜板与坯壳之间的润滑作用，防止粘接。
在现有技术中，角部坯壳由于在窄面和宽面铜板两个方向上都有传热，冷却强度大，引起向冷却强度大的一侧收缩，形成在结晶器内部扭曲，引起铸坯角部的质量缺陷，目前的平面铜板形成的气隙对保护渣的流动性能有较高的要求，时有坯壳粘接的情况发生，降低工作效率的同时给使用者的使用带来不便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种板坯波浪形铜板结构，解决了在现有技术中，角部坯壳由于在窄面和宽面铜板两个方向上都有传热，冷却强度大，引起向冷却强度大的一侧收缩，形成在结晶器内部扭曲，引起铸坯角部的质量缺陷，目前的平面铜板形成的气隙对保护渣的流动性能有较高的要求，时有坯壳粘接的情况发生，降低工作效率的同时给使用者的使用带来不便的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种板坯波浪形铜板结构，包括宽面铜板，所述宽面铜板的底部设置有窄面铜板，所述宽面铜板和窄面铜板之间设置有胚壳，所述窄面铜板的顶部为波浪形表面，且胚壳的底部与窄面铜板的顶部贴合，所述窄面铜板上贯穿设置有限位柱，所述窄面铜板顶部波浪形表面的波谷处镶嵌有限制板。
所述限位柱包括限位外壳，所述限位外壳内腔的顶部和底部均设置有横向钢丝，所述限位外壳内腔的两侧均设置有纵向钢丝，所述横向钢丝与纵向钢丝交错设置，所述横向钢丝的表面套设有横向管，所述横向管可以在横向钢丝上移动，且两个横向管之间设置有两个连接钢丝，所述连接钢丝的表面套设有纵向管，所述纵向管上固定连接有磁铁块，所述纵向管的顶部和底部均通过复位弹簧与横向管固定连接，且复位弹簧环绕设置于连接钢丝的表面，所述限位外壳的内腔且位于两个纵向管之间设置有永磁体。
所述限制板包括限制外壳，所述限制外壳上开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内腔设置有支撑钢筋，所述限制外壳的两侧均焊接有金属卡板，所述金属卡板和限制外壳的组合体卡接于窄面铜板上。
优选的，所述胚壳与宽面铜板和窄面铜板之间设置有缓冲间隙。
优选的，所述永磁体的磁场方向与磁铁块的磁场方向相反。
优选的，所述限位外壳的两侧均设置有限位凹槽。
优选的，所述限制外壳的顶部焊接有铜片，所述铜片的两侧焊接于限制外壳上，且铜片的底部与限制外壳之间设置有内槽。
优选的，所述窄面铜板表面为波浪形，波形的高度和宽度均按照铸坯的收缩规律来选取；波高h1为1-4mm；宽度λ为15-25mm，窄面铜板边部的水缝深度加深，到工作表面的距离减小，加强角部的冷却，L为10-18mm。
(三)有益效果
本发明提供了一种板坯波浪形铜板结构。具备以下有益效果：该板坯波浪形铜板结构，通过限位柱和限制板的改良，以及窄面铜板波浪表面的使用，很好的防止了板坯窄面在结晶器内扭曲，同时便于结晶器内液态保护渣流入，填充气隙，可以很好的起到均匀冷却的作用，减小结晶器内坯壳窄面方向收缩产生的缺陷，避免了窄面铜板保护渣流入不均匀导致的粘接发生，改善了坯壳与铜板表面的摩擦情况，减小了铜板表面的磨损，同时窄面上的波浪外形约束坯壳的收缩，使坯壳在窄面方向上不能脱离铜板，有利于角部均匀强冷作用，提高工作效率的同时方便了使用者的使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明限位柱的结构示意图；
图3为本发明限制板的结构示意图；
图4为本发明不同情况下的板材示意图；
图5为本发明板坯波浪形铜板所在位置的示意图。
图中：1、宽面铜板；2、窄面铜板；3、胚壳；4、限位柱；401、纵向钢丝；402、限位凹槽；403、复位弹簧；404、永磁体；405、横向管；406、限位外壳；407、横向钢丝；408、纵向管；409、磁铁块；410、连接钢丝；5、限制板；51、限制外壳；52、金属卡板；53、缓冲槽；54、铜片；55、支撑钢筋；6、缓冲间隙。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种板坯波浪形铜板结构，包括宽面铜板1，宽面铜板1的底部设置有窄面铜板2，窄面铜板2表面为波浪形，波形的高度和宽度均按照铸坯的收缩规律来选取；波高h1为1-4mm；宽度λ为15-25mm，窄面铜板2边部的水缝深度加深，到工作表面的距离减小，加强角部的冷却，L为10-18mm，宽面铜板1和窄面铜板2之间设置有胚壳3，胚壳3与宽面铜板1和窄面铜板2之间设置有缓冲间隙6，窄面铜板2的顶部为波浪形表面，且胚壳3的底部与窄面铜板2的顶部贴合，窄面铜板2上贯穿设置有限位柱4，窄面铜板2顶部波浪形表面的波谷处镶嵌有限制板5。
限位柱4包括限位外壳406，限位外壳406的两侧均设置有限位凹槽402，限位外壳406内腔的顶部和底部均设置有横向钢丝407，限位外壳406内腔的两侧均设置有纵向钢丝401，横向钢丝407与纵向钢丝401交错设置，横向钢丝407的表面套设有横向管405，横向管405可以在横向钢丝407上移动，且两个横向管405之间设置有两个连接钢丝410，连接钢丝410的表面套设有纵向管408，纵向管408上固定连接有磁铁块409，纵向管408的顶部和底部均通过复位弹簧403与横向管405固定连接，且复位弹簧403环绕设置于连接钢丝410的表面，限位外壳406的内腔且位于两个纵向管408之间设置有永磁体404，永磁体404的磁场方向与磁铁块409的磁场方向相反。
限制板5包括限制外壳51，限制外壳51的顶部焊接有铜片54，铜片54的两侧焊接于限制外壳51上，且铜片54的底部与限制外壳51之间设置有内槽，限制外壳51上开设有缓冲槽53，缓冲槽53的内腔设置有支撑钢筋55，限制外壳51的两侧均焊接有金属卡板52，金属卡板52和限制外壳51的组合体卡接于窄面铜板2上。
如图4所示，a为钢水浇铸到结晶器上部时，钢水与结晶器铜板内壁直接接触，冷却后形成的初生坯壳冷却后收缩脱离铜板表面，脱离表面后热传导降低，坯壳在钢水的静压力下又接触在铜板壁上，如此循环不停传出热量。
b为结晶器中部的坯壳情况，此时坯壳逐渐变厚，并且收缩，坯壳脱离开铜板表面，坯壳的波浪形状变的平缓，此时的坯壳已经足够厚，刚度已经能够承受部分的钢水静压力，波浪形的坯壳与铜板表面不再接触，坯壳外表面与铜板表面形成一道道的气隙，熔化的保护渣可以顺畅的流入到气隙中，填充满气隙，坯壳的热量通过熔化的保护渣传导至铜板上，坯壳继续生长。此时坯壳在钢水静压力下部分是贴紧在铜板面上的，由于波浪外形，约束了坯壳的收缩。
c为结晶器下部坯壳情况。坯壳生长，坯壳增厚，强度变大，刚度足够的时候脱离铜板壁厚。
综上所述，该板坯波浪形铜板结构，通过限位柱和限制板的改良，以及窄面铜板波浪表面的使用，很好的防止了板坯窄面在结晶器内扭曲，同时便于结晶器内液态保护渣流入，填充气隙，可以很好的起到均匀冷却的作用，减小结晶器内坯壳窄面方向收缩产生的缺陷，避免了窄面铜板保护渣流入不均匀导致的粘接发生，改善了坯壳与铜板表面的摩擦情况，减小了铜板表面的磨损，同时窄面上的波浪外形约束坯壳的收缩，使坯壳在窄面方向上不能脱离铜板，有利于角部均匀强冷作用，提高工作效率的同时方便了使用者的使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种板坯波浪形铜板结构，包括宽面铜板(1)，所述宽面铜板(1)的底部设置有窄面铜板(2)，所述宽面铜板(1)和窄面铜板(2)之间设置有胚壳(3)，其特征在于：所述窄面铜板(2)的顶部为波浪形表面，且胚壳(3)的底部与窄面铜板(2)的顶部贴合，所述窄面铜板(2)上贯穿设置有限位柱(4)，所述窄面铜板(2)顶部波浪形表面的波谷处镶嵌有限制板(5)；
所述限位柱(4)包括限位外壳(406)，所述限位外壳(406)内腔的顶部和底部均设置有横向钢丝(407)，所述限位外壳(406)内腔的两侧均设置有纵向钢丝(401)，所述横向钢丝(407)与纵向钢丝(401)交错设置，所述横向钢丝(407)的表面套设有横向管(405)，所述横向管(405)可以在横向钢丝(407)上移动，且两个横向管(405)之间设置有两个连接钢丝(410)，所述连接钢丝(410)的表面套设有纵向管(408)，所述纵向管(408)上固定连接有磁铁块(409)，所述纵向管(408)的顶部和底部均通过复位弹簧(403)与横向管(405)固定连接，且复位弹簧(403)环绕设置于连接钢丝(410)的表面，所述限位外壳(406)的内腔且位于两个纵向管(408)之间设置有永磁体(404)；
所述限制板(5)包括限制外壳(51)，所述限制外壳(51)上开设有缓冲槽(53)，所述缓冲槽(53)的内腔设置有支撑钢筋(55)，所述限制外壳(51)的两侧均焊接有金属卡板(52)，所述金属卡板(52)和限制外壳(51)的组合体卡接于窄面铜板(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种板坯波浪形铜板结构，其特征在于：所述胚壳(3)与宽面铜板(1)和窄面铜板(2)之间设置有缓冲间隙(6)。
3.根据权利要求1所述的一种板坯波浪形铜板结构，其特征在于：所述永磁体(404)的磁场方向与磁铁块(409)的磁场方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种板坯波浪形铜板结构，其特征在于：所述限位外壳(406)的两侧均设置有限位凹槽(402)。
5.根据权利要求1所述的一种板坯波浪形铜板结构，其特征在于：所述限制外壳(51)的顶部焊接有铜片(54)，所述铜片(54)的两侧焊接于限制外壳(51)上，且铜片(54)的底部与限制外壳(51)之间设置有内槽。
6.根据权利要求1所述的一种板坯波浪形铜板结构，其特征在于：所述窄面铜板(2)表面为波浪形，波形的高度和宽度均按照铸坯的收缩规律来选取；波高h1为1-4mm；宽度λ为15-25mm，窄面铜板(2)边部的水缝深度加深，到工作表面的距离减小，加强角部的冷却，L为10-18mm。
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