CN1350895A - 减少连铸结晶器散热的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减小连铸结晶器尤其是在其液池区内散热的方法及其装置。为了避免铸坯壳的开裂危险,通过在铸坯壳与结晶器之间更高的热流动阻力而截断了在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间的热流,其中在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间更高的热流动阻力是由于在结晶器内表面上适当地形成宏观结构的结果。
Description
本发明涉及减小连铸结晶器散热，尤其是在其液池区内散热的方法和装置。
在题为“在包晶型凝固钢中铸坯开始凝固与铸坯表面特性之间关系”(M.M沃尔夫的取得大学授课资格的论文，苏黎士，1996，第61页-第64页)的公开物中，详细探讨了连铸方法中的结晶发展趋势及意义。在这方面，对铸坯壳无裂纹来说起到特殊的决定作用的是在液池区流过结晶器壁的热流。
存在许多种可以减小热流经过结晶器壁并由此提高其温度的方案。已经知道了各种可以形成所谓“热顶结晶器”的方案。人们试图通过各种方式减少热流，尤其是在开始凝固区内及其下方的热流。并通过这种散热量的减少来降低振敏型钢种的开裂倾向(如包晶型碳钢，高合金不锈奥氏体钢)。有人提出并部分采用了这样的结晶器，它
-完全或部分涂覆有导热性差的材料(Ni，碳化铬，Zr2O)；
-在结晶器表面下方具有一个楔形不锈钢件或
-在所述表面上通过细槽有控制地进行打毛处理(平行于浇注方向、与浇注方向成45度以及同时平行于和垂直于浇注方向的纵槽)。
还知道了综合各种措施的方案。平行于浇注方向的纵槽可以
-设置在镍涂层上或者
-设置在铜板镍涂层的下面。
冷却水速度及其温度以及冷却水槽的几何形状也影响着热流。所有这些措施必须事先从结构上确定下来并且几乎不能事后改变。
本发明的任务是提供一种减小连铸结晶器散热的装置，它最好可以其液池区内起作用并能够不太费事地被安装上或更新。
如此完成上述任务，即通过因打毛结晶器内表面而提高热流动阻力的方式而有效地减少了在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间的热流，并同时适度调和这种热流。如此减小的液池区内的散热造成所形成铸坯壳总是保持很薄并且随着距离液池越远而越高的铁静压力均匀地作用在连铸结晶器的铜板上。随后实现了δ相到γ相的转变，从而与之有关的铸坯收缩很少出现。此外，由于均匀的热传递，在坯壳内由温度差引起的热应力比较小。这样一来，抑制了裂纹在坯壳内生成。
在一种减小连铸结晶器散热的装置中，尤其是在其液池区内散热的装置中，在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间更高的热流动阻力是由于在结晶器内表面上适当地形成宏观结构的结果。一定的深度和结构具有明确的粗糙度。
本发明的一个有利设计方案在于，结晶器内表面的宏观结构是通过本身公知的方法如喷丸加工法(SBT)、放电加工法(EDT)、电子束加工法(EBT)、激光加工法(LT)或通过穿孔结构(GLT)或其它方法而形成的。这些打毛方法本身是已知的，并且它们已被实践证明被用于毛化车体薄板精整工作辊。粗糙的结晶器内表面在用结晶器润滑剂润滑结晶器时是很有利的，从而结晶器润滑渣强烈附着在结晶器内壁上。由此避免了整个渣层大面积开裂。这种开裂会造成局部铸坯壳温度因高热应力而突变以及坯壳与结晶器之间的摩擦增大。
由于表面结构只分布在一部分的结晶器内宽度范围内，所以可以在结晶器卡方向上均衡不同的表面温度。
由于结晶器内表面的加工深度在浇注方向上逐渐减小，所以实现了从结晶器粗糙面到其光滑面的逐步传热以及从截断热流到不截断热流的传热。
本发明解决方案的另一个优点在于，在结晶器内表面上的宏观结构可以事后填加上去，或在磨损时作为维修方案实施。当结晶器内表面在其经过宏观加工后或之前涂覆有一个耐磨层时，避免了宏观组织磨损并由此延长了连铸结晶器的使用寿命。
后续说明书和附图给出了本发明的其它特征，在所述图中示意地画出了本发明的
实施例。其中：
图1是在其上半部内具有表面结构的结晶器宽侧面的视图；
图2是在上、下半部内具有表面结构的同一视图；
图3是只在结晶器宽侧面局部区域内具有表面结构的同一视图。
通过如图1-3所示地修改表面结构(T)的布局，除了改变其加工深度外，还可以使本发明的解决方案的效果最佳化。如图1所示，表面结构在整个结晶器宽度上局限在浇注液面的相邻区域内，或者图2所示，表面结构从上面开始一直延伸到结晶器(K)的下端，其中加工深度在烧注方向(G)上是可以调节的。为了能够抵消出现在结晶器宽度方向上的不同的表面温度，如图3所示，在结晶器宽度方向上把表面结构设计成不同形状。
通过按照本发明设计的连铸结晶器(K)的内表面并由于截断了液池区域内的热流。铸坯质量得到了提高，并避免了铸坯形成裂纹。
Claims (6)
1.一种减小连铸结晶器散热，尤其是在其液池区内散热的方法，其特征在于，通过在铸坯壳与结晶器之间更高的热流动阻力而截断了在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间的热流。
2.一种减小连铸结晶器散热，尤其是在其液池区内散热的且用于实现上述 所述方法的装置，其特征在于，在所形成的铸坯壳与结晶器内表面之间更高的热流动阻力是由于在结晶器内表面上适当地形成宏观结构的结果。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，结晶器内表面的宏观结构是通过本身公知的方法如喷丸加工法(SBT)、放电加工法(EDT)、电子束加工法(EBT)、激光加工法(LT)或通过穿孔结构(GLT)或其它方法而形成的。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，表面结构只分布在一部分的结晶器内宽度范围内。
5.如权利要求2-4之一或其中多项所述的装置，其特征在于，结晶器内表面的加工深度在浇注方向上逐渐减小。
6.如权利要求3-5之一或其中多项所述的装置，其特征在于，结晶器内表面在其经过宏观加工后或之前涂覆有一个耐磨层。
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