CN204035495U - 一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于钢的凝固及连铸技术领域，特别涉及一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板。所述窄面铜板与钢水接触的工作面包括中间区域(1)和两侧的两个倒角区域(2、3)，所述窄面铜板的工作面为上大下小的漏斗形曲面，两个倒角区域(2、3)在上口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线(4、5)，两个倒角区域(2、3)在下口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线(6、7)，在窄面铜板上口和下口的中间区域(1)分别为直线(8、9)；所述窄面铜板上口各区域对应的曲线(4、5)或直线(8)的长度分别比下口各区域对应的曲线(6、7)或直线(9)长0.3％～2.5％。本实用新型从结构设计上使得倒角坯斜面呈现向外凸起形状，有利于倒角坯斜面凹陷的控制，改善热轧钢板的表面质量。

Description

一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板
技术领域
本实用新型属于钢的凝固及连铸技术领域，特别涉及一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板。
背景技术
在微合金化钢板、带材生产技术中，铸坯及钢板的表面质量缺陷一直是困扰国内、外各大钢厂的关键技术问题，甚至像德国的蒂森、奥地利的奥钢联、日本的新日铁、韩国的浦项钢铁等具有世界先进水平的企业也不例外。其中铸坯缺陷以角部横裂纹为主，一直未能从根本上加以解决。尤其是在生产碳含量在0.08％～0.20％的典型包晶、亚包晶类微合金化钢时，由铸坯角部横裂纹造成的板、带材边部缺陷在各大钢铁公司普遍存在。
为了解决微合金化钢的边角部横裂纹问题，目前冶金工作者采用的主要措施包括提高钢水质量、优化和稳定保护渣性能、优化二冷段的冷却工艺等。少数钢铁企业采用了倒角结晶器技术，该技术的目标是使得铸坯原有的直角改为两个钝角，用以消除铸坯角部的应力集中，同时达到提高角部温度的目的。
目前倒角结晶器技术应用中存在的问题是铸坯在倒角区域的过渡均不光滑平缓，连铸过程中，铸坯窄面倒角区域受到的热应力、弯曲应力和矫直应力在周向上的均匀性仍然较差，此外铸坯角部在二冷段的上部不可避免的会存在宽展，由此使得铸坯斜面存在凹陷，与宽面邻接的角部由钝角趋向于直角，降低了倒角结晶器的技术效果。
本申请的申请人于2011年8月15日递交的中国发明专利No.201110232530.5提出了‘一种具有漏斗形曲面形状的带倒角结晶器窄面铜板’(CN102274934A)，该窄面铜板与钢水接触的工作面包括中间区域和两侧的两个倒角区域，所述工作面为上大下小的漏斗形曲面。该专利并未涉及到中间区域均为平面状、倒角面均为曲面状的结构。
本申请的申请人还递交了中国实用新型专利No.201020586941.5，提出了‘一种具有曲面结构的结晶器窄面铜板’(CN201871696U)，限定了曲线的构成方式，但是该专利的实施方法中指出窄面铜板下部区域为直面，不能起到消除铸坯斜面凹陷的技术效果。
发明内容
针对以上问题，本实用新型的目的是提供一种使得倒角坯斜面呈现外凸起形状，可有效控制倒角坯斜面凹陷、改善热轧钢板表面质量的结晶器窄面铜板。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板，该窄面铜板与钢水接触的工作面包括中间区域1和两侧的两个倒角区域2、3，其中：所述窄面铜板的工作面为上大下小的漏斗形曲面，两个倒角区域2、3在上口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线4、5，两个倒角区域2、3在下口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线6、7，在窄面铜板上口和下口的中间区域1轮廓线分别为直线8、9；所述窄面铜板上口各区域对应的曲线4、5或直线8的长度分别比下口各区域对应的曲线6、7或直线9长0.3％～2.5％。
所述窄面铜板工作面的两个倒角区域2、3上口处的曲线4、5与相应的窄面铜板侧面15、16形成的夹角α1、α2分别为44°～74°；所述窄面铜板工作面的两个倒角区域2、3下口处的曲线6、7与相应的窄面铜板侧面15、16形成的夹角β1、β2分别为45°～75°，并且α1≤β1，α2≤β2。
对于所述窄面铜板上口各区域对应的曲线4、5或直线8向下口各区域对应的曲线6、7或直线9的过渡方式，在任意纵向剖面10、11上是直线型的光滑过渡12，或曲线型的光滑过渡13，或分段型的不光滑过渡14。
窄面铜板工作面倒角区域上口处的曲线4、5的长度L1、L2为30mm～120mm；在纵向方向上，窄面铜板侧面15、16与窄面铜板工作面的中间区域1的厚度差H为15mm～100mm。
所述窄面铜板适宜浇铸的铸坯厚度为130mm～480mm，适用于直型结晶器、弧形结晶器。
所述工作面具有对应的钢水侧和铜板侧，两个倒角区域2、3在上口和下口两侧的轮廓线为向铜板侧凹下。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的窄面铜板可以满足绝大多数钢种的凝固收缩需求，从结构设计上使得倒角坯斜面呈现向外凸起形状，有利于倒角坯斜面凹陷的控制，改善热轧钢板的表面质量。
附图说明
图1一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板结构示意图；
图2窄面铜板由上向下过渡曲线的剖面示意图；
图2a窄面铜板由上向下过渡为光滑直线的剖面示意图；
图2b窄面铜板由上向下过渡为光滑曲线的剖面示意图；
图2c窄面铜板由上向下过渡为分段不光滑折线的剖面示意图；
图3窄面铜板工作面的上口横截面结构示意图。
【主要组件符号说明】
1   窄面铜板工作面的中间区域
2   窄面铜板工作面的第一侧倒角区域
3   窄面铜板工作面的第二侧倒角区域
4   工作面第一侧倒角区域上口处的曲线
5   工作面第二侧倒角区域上口处的曲线
6   工作面第一侧倒角区域下口处的曲线
7   工作面第二侧倒角区域下口处的曲线
8   工作面的中间区域上口处的直线
9   工作面的中间区域下口处的直线
10  工作面的中间区域的纵向剖面线示意图
11  工作面的倒角区域的纵向剖面线示意图
12  上口向下口的过渡为直线型的光滑过渡
13  上口向下口的过渡为曲线型的光滑过渡
14  上口向下口的过渡为分段型的不光滑过渡
15  窄面铜板的第一侧面
16  窄面铜板的第二侧面
α1 工作面第一侧倒角区域上口处的曲线与窄面铜板第一侧面形成的夹角
α2 工作面第二侧倒角区域上口处的曲线与窄面铜板第二侧面形成的夹角
β1 工作面第一侧倒角区域下口处的曲线与窄面铜板第一侧面形成的夹角
β2 工作面第二侧倒角区域下口处的曲线与窄面铜板第二侧面形成的夹角
L1  工作面第一侧倒角区域上口处的曲线的长度，30～120mm
L2  工作面第二侧倒角区域上口处的曲线的长度，30～120mm
H   窄面铜板的侧面与窄面铜板工作面的中间区域的厚度差，15～100mm
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，为本实用新型的一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板结构示意图。其中，该窄面铜板与钢水接触的工作面包括中间区域1和两侧的倒角区域2和3，工作面两侧分别为钢水侧和铜板侧，所述窄面铜板的工作面为上大下小的漏斗形曲面，在窄面铜板上口两侧的倒角区域2和3分别为向铜板侧凹下(即向内凹下)的曲线4、5，在窄面铜板下口两侧的倒角区域2和3分别为向铜板侧凹下的曲线6、7；在窄面铜板上口和下口的中间区域1分别为直线8和9。所述窄面铜板上口各区域对应的曲线或直线长度分别比下口对应的曲线或直线长0.3％～2.5％。
如图2所示，为所述窄面铜板由上向下过渡曲线的剖面示意图，其中，α1为工作面一侧倒角区域上口处的曲线4与窄面铜板一侧侧面15形成的夹角，α2为工作面另一侧倒角区域上口处的曲线5与窄面铜板另一侧面16形成的夹角，该工作面倒角区域上口处的曲线4、5与窄面铜板侧面15、16形成的夹角α1、α2为44°～74°；β1为工作面一侧倒角区域下口处的曲线与窄面铜板一侧侧面形成的夹角，β2为工作面另一侧倒角区域下口处的曲线与窄面铜板另一侧面形成的夹角，所述工作面倒角区域下口处的曲线6、7与铜板侧面15、16形成的夹角β1、β2为45°～75°，并且α1≤β1，α2≤β2。
如图2a、2b和2c所示，提供了本实用新型3种不同的实施方式，分别为窄面铜板由上向下过渡为光滑直线、光滑曲线和分段不光滑折线的剖面示意图。其中，在窄面铜板的中间区域1和倒角区域2、3，对于窄面铜板上口各区域对应的曲线4、5或直线8向下口各区域对应的曲线6、7或直线9的过渡方式，在任意纵向剖面10或11上可以是如图2a的直线型的光滑过渡12，也可以是如图2b的曲线型的光滑过渡13，或者是如图2c的分段型的不光滑过渡14。由此形成了上大下小的漏斗型曲面，其中，在高度方向上，随着横截面自上而下移动，窄面铜板工作面的倒角区域2、3的曲线与窄面铜板侧面15、16形成的夹角逐渐增大，曲线的长度不断减小，窄面铜板工作面的中间区域1的直线长度也逐渐缩短。
如图3所示，为窄面铜板工作面的上口横截面结构示意图，其中，窄面铜板工作面倒角区域上口处的曲线4、5的长度L1、L2为30mm～120mm，在纵向方向上，窄面铜板侧面15、16与窄面铜板工作面的中间区域1的厚度差H为15mm～100mm。
所述窄面铜板适宜浇铸的铸坯厚度为130mm～480mm，不仅适用于直型结晶器，同时也适用于弧形结晶器。

Claims (6)

1.一种控制倒角坯斜面凹陷的结晶器窄面铜板，该窄面铜板与钢水接触的工作面包括中间区域(1)和两侧的两个倒角区域(2、3)，其特征在于：所述窄面铜板的工作面为上大下小的漏斗形曲面，两个倒角区域(2、3)在上口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线(4、5)，两个倒角区域(2、3)在下口两侧的轮廓线分别为向铜板侧凹下的曲线(6、7)，在窄面铜板上口和下口的中间区域(1)轮廓线分别为直线(8、9)；所述窄面铜板上口各区域对应的曲线(4、5)或直线(8)的长度分别比下口各区域对应的曲线(6、7)或直线(9)长0.3％～2.5％。
2.如权利要求1所述的窄面铜板，其特征在于：所述窄面铜板工作面的两个倒角区域(2、3)上口处的曲线(4、5)与相应的窄面铜板侧面(15、16)形成的夹角α1、α2分别为44°～74°；所述窄面铜板工作面的两个倒角区域(2、3)下口处的曲线(6、7)与相应的窄面铜板侧面(15、16)形成的夹角β1、β2分别为45°～75°，并且α1≤β1，α2≤β2。
3.如权利要求1所述的窄面铜板，其特征在于：对于所述窄面铜板上口各区域对应的曲线(4、5)或直线(8)向下口各区域对应的曲线(6、7)或直线(9)的过渡方式，在任意纵向剖面(10、11)上是直线型的光滑过渡(12)，或曲线型的光滑过渡(13)，或分段型的不光滑过渡(14)。
4.如权利要求1所述的窄面铜板，其特征在于：窄面铜板工作面倒角区域上口处的曲线(4、5)的长度(L1、L2)为30mm～120mm；在纵向方向上，窄面铜板侧面(15、16)与窄面铜板工作面的中间区域(1)的厚度差H为15mm～100mm。
5.如权利要求1所述的窄面铜板，其特征在于：所述窄面铜板适宜浇铸的铸坯厚度为130mm～480mm，适用于直型结晶器、弧形结晶器。
6.如权利要求1所述的窄面铜板，其特征在于：所述工作面具有对应的钢水侧和铜板侧，两个倒角区域(2、3)在上口和下口两侧的轮廓线为向铜板侧凹下。
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