CN202263907U - 拼装式连铸结晶器的冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种拼装式连铸结晶器的冷却结构，即本冷却结构包括结晶器铜板、通过密封件和紧固件设于结晶器铜板背面的水箱或背板，结晶器铜板背面开设有部分冷却水槽，水箱或背板与结晶器铜板背面的接触面开设有其余部分冷却水槽。本冷却结构克服了传统结晶器冷却水槽设置的缺陷，避免了结晶器铜板角部冷却不佳导致的故障，方便了结晶器的冷却水槽设置，降低了冷却水槽机械加工的成本，利于薄形结晶器铜板的设计及工业生产降本增效的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种拼装式连铸结晶器的冷却结构。
背景技术
连铸在现代钢铁工业生产中是一种常规的浇注方法，其技术应用的程度已成为衡量一个国家钢铁工业水平的重要标志。其中结晶器是连铸设备中的铸坯成形设备，人们称它是连铸机的心脏，它的功能是将连续不断地注入其腔内的高温钢液通过冷却壁强制冷却，导出其热量，使钢液在结晶器内逐渐凝固成所需的断面形状和一定厚度的坯壳，并使这种芯部仍为液态的铸坯不断地从结晶器下口被拉出，进入二次冷却区。为保证坯壳不被拉漏以及不产生变形和裂纹等缺陷，结晶器的性能对连铸机的生产能力和铸坯质量都起着十分重要的作用。
如图1所示，结晶器主要为由四块冷却壁组成的一个腔体结构，每块冷却壁又由铜板1、水箱或背板2、密封件3和紧固件等组成，水箱或背板2通过密封件3和紧固件设于铜板1背面，铜板1背面设有若干冷却水槽4，冷却水通过水箱或背板2注入铜板1的冷却水槽4内，再回流进水箱或背板2，最终回流到冷却水系统，以进行连续循环冷却，由此注入结晶器腔体内的高温钢液不断地被凝固。历来冷却壁的冷却水槽都设计在铜板背面，随着节能减排的要求不断提高，越来越多的铸坯需要热送热轧，这样对铸坯的质量要求也越来越高，所以连铸工艺要求铸坯在结晶器内实现缓冷，特别是铸坯的角部受到相邻铜板的两维冷却容易产生裂纹，由此出现取消铜板角部冷却水槽的设计，使得铸坯角部也实现缓冷的目标，但取消铜板角部冷却水槽后，铜板角部的密封件很快被烧焦了，造成结晶器漏水下线维修，影响连铸机组的正常运行。
上世纪90年代设计的结晶器铜板厚度通常约50mm；最近几年设计的铜板厚度通常约40mm，而带电磁搅拌的结晶器铜板厚度通常约25mm，结晶器铜板的发展趋势正在薄型化，随着铜板修复次数的减少，铜板的全生命周期正在缩短，这不利于连铸行业继续降本增效的要求。
结晶器铜板是一个易损件，修复数次后就要报废，需要增补新品铜板，按照目前的设计，冷却水槽均设于铜板背面，针对大型板坯结晶器的宽边铜板，其背面需设置100多条冷却水槽，机械加工成本比较高，并制约了结晶器铜板薄形化的趋势，不利于工业生产降本增效的要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种拼装式连铸结晶器的冷却结构，本冷却结构克服了传统结晶器冷却水槽设置的缺陷，避免了结晶器铜板角部不佳导致的故障，方便了结晶器的冷却水槽设置，降低了冷却水槽机械加工的成本，利于薄形结晶器铜板的设计及工业生产降本增效的要求。
为解决上述技术问题，本实用新型拼装式连铸结晶器的冷却结构包括结晶器铜板、通过密封件和紧固件设于结晶器铜板背面的水箱或背板，结晶器内开设有若干冷却水槽，所述结晶器铜板背面开设有部分冷却水槽，所述水箱或背板与所述结晶器铜板背面的接触面开设有其余部分冷却水槽。
进一步，上述结晶器铜板背面开设的冷却水槽全部开设于所述水箱或背板与所述结晶器铜板背面的接触面。
由于本实用新型拼装式连铸结晶器的冷却结构采用了上述技术方案，即本冷却结构包括结晶器铜板、通过密封件和紧固件设于结晶器铜板背面的水箱或背板，结晶器铜板背面开设有部分冷却水槽，水箱或背板与结晶器铜板背面的接触面开设有其余部分冷却水槽。本冷却结构克服了传统结晶器冷却水槽设置的缺陷，避免了结晶器铜板角部冷却不佳导致的故障，方便了结晶器的冷却水槽设置，降低了冷却水槽机械加工的成本，利于薄形结晶器铜板的设计及工业生产降本增效的要求。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为传统结晶器铜板冷却水槽开设的结构示意图，
图2为本实用新型拼装式连铸结晶器的冷却结构的示意图，
图3为本冷却结构中冷却水槽全部开设于水箱或背板的结构示意图。
具体实施方式
如图2或图3所示，本实用新型拼装式连铸结晶器的冷却结构包括结晶器铜板1、通过密封件3和紧固件设于结晶器铜板1背面的水箱或背板2，结晶器内开设有若干冷却水槽，所述结晶器铜板1背面开设有部分冷却水槽4，所述水箱或背板2与所述结晶器铜板1背面的接触面开设有其余部分冷却水槽5。如取消结晶器铜板角部的冷却水槽，保留结晶器铜板中部的冷却水槽，而将结晶器铜板角部的冷却水槽转移至相应的水箱或背板的角部位置，如此既实现了铸坯在结晶器内的缓冷，避免铸坯角部产生裂纹，又达到了铜板角部密封件的冷却目的，避免了密封件烧焦致使结晶器漏水，保证了连铸机的正常运行。经试验，水箱或背板的角部开设冷却水槽后，结晶器的热成像图显示，铜板角部密封件位置的温度分布完全满足结晶器工作的要求。
进一步，为顺应结晶器铜板薄形化的趋势，上述结晶器铜板1背面开设的冷却水槽4全部开设于所述水箱或背板2与所述结晶器铜板1背面的接触面。由于结晶器的冷却水槽全部开设于水箱或背板，使得结晶器铜板的薄形化成为可能，同时结晶器铜板为易耗件，节约了每次制造结晶器铜板开设冷却水槽的机械加工费用，以及结晶器铜板开设冷却水槽导致的贵金属的浪费，因此降低了连铸的运行成本，提高了结晶器铜板的利用效率。
上述水箱或背板上开设的冷却水槽的具体位置、数量及规格需根据不同的结晶器参数及连铸工艺条件经结晶器铜板温度场有限元解析后才能确定，并不是照搬结晶器铜板上冷却水槽至水箱或背板。
本冷却结构有效提高了连铸坯的质量，解决了拼装式连铸结晶器的某些部位冷却水槽不宜开在结晶器铜板上的问题；适应了结晶器铜板薄形化的趋势，可应用于电磁搅拌或电磁制动的结晶器的设计和制作，克服了薄形铜板无法开设冷却水槽或开设的冷却水槽较浅导致冷却不足的缺陷；同时降低了拼装式连铸结晶器制造和修复的资源消耗，由于结晶器铜板的发展趋势正在薄型化，如果把铜板做的很薄，铜板上的冷却水槽全部或部分转移到水箱或背板上，所节约的成本是显而易见的，因为结晶器铜板为易损件，而水箱或背板是耐用件，使用寿命少则6-7年，多则20年。
Claims (2)
1.一种拼装式连铸结晶器的冷却结构，包括结晶器铜板、通过密封件和紧固件设于结晶器铜板背面的水箱或背板，结晶器内开设有若干冷却水槽，所述结晶器铜板背面开设有部分冷却水槽，其特征在于：所述水箱或背板与所述结晶器铜板背面的接触面开设有其余部分冷却水槽。
2.根据权利要求1所述的拼装式连铸结晶器的冷却结构，其特征在于：所述结晶器铜板背面开设的冷却水槽全部开设于所述水箱或背板与所述结晶器铜板背面的接触面。
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