CN201960100U - 连铸方坯结晶器铜管 - Google Patents

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车守禄
李孝杰
李新
周聪达
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Abstract

本实用新型公开一种连铸方坯结晶器铜管，此铜管的上段内腔是由四个弧形凹面围合而成，两相邻凹面通过圆角过渡，上段内腔从上至下凹面的圆弧半径R逐渐变大至直线、圆角角部半径r逐渐变小；铜管的下段内腔是矩形锥面，四个角为仍为圆角，圆角角部半径r向下进一步变小。本实用新型上段的弧形内腔正好迎合了钢水的收缩规律，使坯壳与铜管壁保持良好的接触，传热效率高气隙小，坯壳向下运动时逐渐收缩过渡到平面段，传热好使得坯壳生成均匀加厚，拉速显著提高，是一种高效作业率的铜管。此外铜管角部的由大变小设计正好迎合了钢水及坯壳收缩规律，明显减轻角部摩擦，提高了铜管使用寿命。

Description

连铸方坯结晶器铜管
技术领域：
本实用新型涉及一种用于钢铁连铸的方坯结晶器铜管。
背景技术：
目前，方坯结晶器铜管的横截面的形状是：内、外是矩形的，相邻两面是圆角过渡的。铜管工作时外面套上钢水套，铜管的外廓与水套形成一个缝隙，缝隙中高速流动着传热液体(通常是水)，铜管内钢水通过铜管壁将热量传递到水缝中的水中，由流动着的水将热量带走，实现钢水冷却、凝固。由于钢水在铜管上部遇冷收缩时大于90°，原有方坯结晶器铜管的内腔形状无法使坯壳与铜管壁保持良好的接触，传热效率低，致使拉速较低，铜管过钢量偏低。此外原有铜管角部大小保持不变，而实际上钢水在冷却收缩时角部半径是由大逐渐缩小，致使铜管角部磨损严重，角部镀铬层一旦磨掉，这将预示着铜管寿命即将结束。铜管下端及四角磨损严重的问题，导致铜管使用寿命短而且铸坯质量不良。
发明内容：
本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种能够大大降低铜管角部磨损，提升过钢量，保证铸坯质量的连铸方坯结晶器铜管。
本实用新型的技术解决方案是：连铸方坯结晶器铜管，此铜管的上段内腔是由四个弧形凹面围合而成，两相邻凹面通过圆角过渡，上段内腔从上至下的凹面圆弧半径R逐渐变大至直线、圆角角部半径r逐渐变小；铜管的下段内腔是矩形锥面，四个角为仍为圆角，圆角角部半径r向下进一步变小。
本实用新型上段的弧形内腔正好迎合了钢水的收缩规律，使坯壳与铜管壁保持良好的接触，传热效率高气隙小，坯壳向下运动时逐渐收缩过渡到平面段，传热好使得坯壳生成均匀加厚，拉速显著提高，是一种高效作业率的铜管。此外铜管角部的由大变小设计正好迎合了钢水及坯壳收缩规律，明显减轻角部摩擦，提高了铜管使用寿命。
附图说明：
图1为本实用新型的上段内腔截面图。
具体实施方式：
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
实施例1：
如图1所示，一种连铸方坯结晶器铜管，此铜管从上口至400mm的上段内腔是由四个弧形凹面围合而成，两相邻凹面通过圆角过渡，上段内腔从上至下的凹面圆弧半径R由2613.681mm逐渐变大至直线、圆角角部半径r由10mm逐渐变为9mm；铜管的下段内腔是矩形锥面，四个角为仍为圆角，圆角角部半径r由9mm逐渐变为8mm。
具体技术参数如表1(单位为mm)：
  距上口尺寸   弧面尺寸   直面尺寸   R尺寸   r尺寸
  0   174.85   174.85   2613.681   10
  100   174.78   174.78   2833.788   9.86
  200   174.52   174.52   4251.213   9.58
  300   174.3   174.3   8508.013   9.30
  400   174.13   174.13   直线   9.00
  500   173.98   173.98   8.84
  600   173.85   173.85   8.68
  700   173.74   173.74   8.52
  800   173.65   173.65   8.36
  900   173.57   173.57   8.2
  1000   173.5   173.5   8.0
表1
原有技术在r6和r10不变情况下，角部锥度为0.95。本实施例的角部由r10变为r9情况下，角部锥度由0.72逐渐变为0.5。中点角部冷却得到加强，坯壳较厚可以抑制坯壳扩张，减少角部中点摩擦。r由r10逐渐过渡到r9，得到缓冷，气隙小，冷却强度得到逐渐提高，坯壳较厚，抑制坯壳扩张，减缓角部摩擦。0至400角部锥度由350到400，锥度变化为0.08，而面部单面为0.2，双面为0.4，400以下凹面小时，拐点处锥度很陡，对镀层挤压力较大，当达到临界应力时，镀层将被挤掉，预示着铜管寿命将要结束，因此提出实施例2，凹面由距上口800mm处消失，凹面由750到850处角部锥度为0.04，凹面单面锥度为0.0897，减少了2.2倍，减少了对电镀层挤压。
实施例2：
一种连铸方坯结晶器铜管，此铜管从上口至800mm的上段内腔是由四个弧形凹面围合而成，两相邻凹面通过圆角过渡，上段内腔从上至下的凹面圆弧半径R由2613.681mm逐渐变大至直线、圆角角部半径r由10mm逐渐变为9mm；铜管的下段内腔是矩形锥面，四个角为仍为圆角，圆角角部半径r由9mm逐渐变为8mm。
具体技术参数如表2(单位为mm)：
  距上口尺寸   弧面尺寸   直面尺寸   R尺寸   r尺寸
  0   174.85   174.85   2613.681   10
  100   174.78   174.78   2709.28   9.86
  200   174.52   174.52   3616.399   9.58
  300   174.3   174.3   3796.242   9.30
  400   174.13   174.13   4752.580   9.00
  500   173.98   173.98   6337.331   8.84
  600   173.85   173.85   9509.227   8.68
  700   173.74   173.74   19029.70   8.52
  800   173.65   173.65   直线   8.36
  900   173.57   173.57   8.2
  1000   173.5   173.5   8.0
表2
本实施例的r由r9变为r8，r边界锥度为0.63，r角中部锥度为0.5，角部中点与角部边界(即面部)差值较小，冷却均匀，坯壳生成均匀，可以减少角部摩擦。原有技术在角部r6不变的情况下，角部边界锥度与角部中点锥度值相差较大，角部中点处过早离开铜壁，产生气隙大，坯壳生成较薄，在钢水静压力下角部坯壳扩张性较大，加剧了角部摩擦。
实施例2优于实施例1，面部收缩的同时，内圆角也在收缩，锥度变化比较平稳，拉坯阻力小，保护渣利于润滑。

Claims (1)

1.一种连铸方坯结晶器铜管，其特征在于：此铜管的上段内腔是由四个弧形凹面围合而成，两相邻凹面通过圆角过渡，上段内腔从上至下的凹面圆弧半径R逐渐变大至直线、圆角角部半径r逐渐变小；铜管的下段内腔是矩形锥面，四个角为仍为圆角，圆角角部半径r向下进一步变小。
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