CN204108259U

CN204108259U - 一种多维倒角面结晶器窄面铜板

Info

Publication number: CN204108259U
Application number: CN201420529677.XU
Authority: CN
Inventors: 刘国梁; 朱国森; 季晨曦; 李海波; 陈斌; 包春林; 李树森; 彭开玉; 张颖华; 倪有金; 马威; 李中华; 张丽丽
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2024-09-15

Abstract

本实用新型公开了一种多维倒角面结晶器窄面铜板，通过将第二区域与第三区域之间的倾角为α限定在30°～75°，将第一区域与第三区域之间的倾角为β限定在20°～70°，另外，还将所述第一圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L限定在窄面整体长度的3％～30％，并且将第二圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L₁限定在窄面整体长度的1％～25％，以改善铸坯倒角面区域与平面区域的交界处的冷却，并且增强倒角面处坯壳的凝固均匀性，有效的控制铸坯角部纵裂。

Description

一种多维倒角面结晶器窄面铜板

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，尤其涉及一种多维倒角面结晶器窄面铜板。

背景技术

随着连铸技术的发展，板坯连铸产线不断开发高品质的钢种，浇铸的包晶及中碳含铌、硼等元素钢种逐步增多。由于板坯角部为2维传热，该部位凝固较快，收缩较大，容易在铸坯角部产生气隙，造成角部凝固组织不好，同时由于钢液中含铌、硼等元素，这类元素加宽了钢种第三脆性区，在二冷的弯曲段和矫直段，铸坯角部温度很容易进入这类钢种的脆性区范围，通过连铸二冷调水很难解决。此外，直角结晶器生产的铸坯角部由于2维传热温度降低较快，造成铸坯沿宽度方向温度不均匀，铸坯沿宽度方向温度不均引起热轧板卷纵向黑线的产生，降低了产品的成材率。

为了解决铸坯角部横裂纹问题，冶金工作者除了采取调整钢水成分、控制钢液中Alt、N等元素、优化二冷段冷却工艺等，所采取的一个重要技术措施就是采用带倒角的结晶器，使原来铸坯原有的直角变成两个钝角，以消除应力集中，但是采用一维倒角面结晶器很难控制窄面结晶器铜板面结晶器铜板接触部位的冷却，铸坯很容易产生角部纵裂。

为了解决这一问题，现有技术采用了以下几种方式解决：

第一种：本方法提出了倒角面在结晶器下口宽度尺寸分别大于各自对应倒角面在结晶器上口宽度尺寸，考虑到了凝固过程中宽面收缩大而产生的气隙。但是该方法未考虑到窄面结晶器与大面结晶器接触部位的冷却。

第二种，本方法提出了窄面铜板两端带有平台，窄面铜板断面平台与宽面铜板夹角为90°，平台交界面处倒角半径为2mm-6mm。但是该方法的平台尺寸比较小，铸坯角部温度提升有限。

第三种，本方法提出了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，工作面为上大下小的漏斗形曲面。但是该方法的倒角面为平面设计。

第四种，本方法提出该窄面铜板侧面倒角区域的每个侧面倒角的角部α为40°-75°，侧面倒角的高度H为该窄面铜板整体宽度的3％-25％。该方法提出了倒角面的倾角和倒角的尺寸，但是该方法倒角面为平面设计。

目前结晶器使用了带倒角面的板坯结晶器，但是设计时未充分考虑倒角面铜板与大面铜板交界处的传热问题，倒角面水道设计不合理，造成铸坯产生比较多的纵裂甚至发生漏钢事故，导致倒角结晶器实际应用效果不好。为此，本实用新型提出了一种多维倒角面结晶器窄面铜板。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多维倒角面结晶器窄面铜板，以解决现有的带倒角面的板坯结晶器造成铸坯有纵裂的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多维倒角面结晶器窄面铜板，包括：所述窄面铜板的工作面包括第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域、所述第二区域为结晶器倒角面，并且所述倒角面为多维面；所述倒角面具有斜水道，所述斜水道的长度20mm～55mm；所述斜水道的水槽底部与倒角面顶点的距离范围是15mm～30mm；所述第二区域与所述第三区域之间的倾角为α，α范围30°～75°；所述第一区域与所述第三区域之间的倾角为β，β范围20°～70°；所述第一区域向所述第二区域过渡时有第一圆弧过渡，所述第一圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L，L长度为窄面整体长度的3％～30％；所述第二区域向所述第三区域过渡时有所述第二圆弧过渡，所述第二圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L₁，L₁长度为窄面整体长度的1％～25％；所述第三区域沿着高度方向分布有冷却水道，冷却水道的具体形状不限。

优选的，所述第一圆弧过渡的半径为2mm～20mm；所述第二圆弧过渡的半径为2mm～35mm。

优选的，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域为平面或曲面。

优选的，所述窄面铜板的材质为银铜、铬锆铜、磷铜、铍铜中的一种。

优选的，所述窄面铜板的工作面设置有镍铁镀层或镍钴镀层。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实用新型提供了一种多维倒角面结晶器窄面铜板，通过将第二区域与第三区域之间的倾角为α限定在30°～75°，将第一区域与第三区域之间的倾角为β限定在20°～70°，另外，还将所述第一圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L限定在窄面整体长度的3％～30％，并且将第二圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L₁限定在窄面整体长度的1％～25％，以改善铸坯倒角面区域与平面区域的交界处的冷却，并且增强倒角面处坯壳的凝固均匀性，有效的控制铸坯角部纵裂。

附图说明

图1A为本实用新型实施例提供的一种多维倒角面结晶器窄面铜板示意图；

图1B为本实用新型实施例提供的给出了第一圆弧过渡的放大示意图；

图1C为本实用新型实施例提供的给出了第二圆弧过渡的放大示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种多维倒角面结晶器窄面铜板尺寸及倾角示意图；

图3为本实用新型实施例提供的三维倒角面结晶器窄面铜板示意图。

主要组件符号说明：窄面铜板1，第一区域2，第二区域3，第二圆弧过渡4，第三区域5，斜水道6，倒角面顶点7，第一圆弧过渡8，窄面整体长度9，倒角面平面区10，倒角面平面区11，倒角面平面区12，窄面侧边13，第一圆弧过渡的顶点14，第二圆弧过渡的顶点15。

具体实施方式

为了使本实用新型所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。

参见图1A，本实用新型实施例提供了一种多维倒角面结晶器窄面铜板。

本实用新型的结晶器窄面铜板1主要用于厚度为150mm～400mm的板坯连铸生产，连铸机为直弧型或者立弯型，该结晶器通过组合可以生产断面为(150～400)mm*(750～2500)mm的铸坯，结晶器窄面铜板1为单锥度设计或者为双锥度设计。

附图1A给出了本实用新型结晶器窄面铜板1的第一实施例的结构，其工作面与钢水接触，工作面由第三区域5(即中部的平面区域)和两侧的平面区域构成，两侧的平面区域分别是第一区域2和第二区域3，其中，第一区域2、第二区域3为结晶器倒角面，并且所述倒角面为多维面。多维面具体可以是二维面、或三维面、或三维以上(例如四维面、五维面等等)。并且，第一区域2、第二区域3和第三区域5为平面或曲面。结晶器窄面铜板1在高度方向为单锥度或者双锥度设计结构。

其中，第二区域3与第三区域5之间的倾角为α，α范围30°～75°，第一区域2与第三区域5之间的倾角为β，β范围20°～70°。α要在适当的范围内，α过大会造成侧面倒角很长，倒角面内的水道无法对尖端部分实施很好的冷却，铸坯易在铸坯角部产生纵裂，α过小会造成铸坯变形过程中应力集中无法消除，倒角后对铸坯角部温度提升以及应力的消除效果不明显，同理β也要控制在合理的范围内。

第一区域2向第二区域3有第一圆弧过渡8，第一圆弧过渡8的半径R为2mm～20mm；第二区域3向第三区域5有第二圆弧过渡4，所述第二圆弧过渡4的半径r为2mm～35mm。接触面内设计为过渡的圆弧，是为了消除应力集中。

附图1B给出了第一圆弧过渡8的放大示意图。

附图1C给出了第二圆弧过渡4的放大示意图。

倒角冷却靠倒角内或靠近倒角处的一个或者多个贯穿铜板上下，直径为4mm～8mm的矩形或者圆形水道来实现。其中，倒角面内一条长的斜水道6，所述斜水道可为圆筒形水道。斜水道6的水槽底部距离倒角面顶点7的距离L₂是15mm～30mm，为了控制倒角的尖端部分冷却，要求斜水槽底部距离倒角顶点距离不宜过大。

附图2给出了多维倒角面结晶器窄面铜板尺寸及倾角示意图。请结合附图1B和附图1C：其中，第一圆弧过渡4的顶点14到窄面侧边13的距离为L，第二圆弧过渡8的顶点15到窄面侧边13的距离为L₁；L长度为窄面整体长度9的3％～30％，L₁长度为窄面整体长度9的1％～25％，L长度要保持适中，L长度太小倒角尺寸比较小，倒角效果不明显，L长度太大铸坯窄面尺寸变小，铸坯在起吊时会比较困难。

附图3给出了本实用新型结晶器窄面铜板1的另一种实施结构，他的工作面与钢水接触，工作面由中部的平面区域5和两侧的三维倒角面平面区10、三维倒角面平面区11、三维倒角面平面区12构成，倒角面为三维结构设计。

在实际应用中，该结晶器窄边铜板材质为银铜、铬锆铜、磷铜、铍铜中的一种，为了提高结晶器的适用寿命，与钢水结晶器的工作区域表面上镍铁镀层或镍钴镀层。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种多维倒角面结晶器窄面铜板，其特征在于，包括：所述窄面铜板的工作面包括第一区域、第二区域和第三区域；

所述第一区域、所述第二区域为结晶器倒角面，并且所述倒角面为多维面；

所述倒角面具有斜水道，所述斜水道的长度20mm～55mm；所述斜水道的水槽底部与倒角面顶点的距离范围是15mm～30mm；

所述第二区域与所述第三区域之间的倾角为α，α范围30°～75°；

所述第一区域与所述第二区域之间的倾角为β，β范围20°～70°；

所述第一区域向所述第二区域过渡时有第一圆弧过渡，所述第一圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L，L长度为窄面整体长度的3％～30％；

所述第二区域向所述第三区域过渡时有第二圆弧过渡，所述第二圆弧过渡的顶点到窄面侧边的距离为L₁，L₁长度为窄面整体长度的1％～25％；

所述第三区域沿着高度方向分布有冷却水道。

2.如权利要求1所述的结晶器窄面铜板，其特征在于，

所述第一圆弧过渡的半径为2mm～20mm；

所述第二圆弧过渡的半径为2mm～35mm。

3.如权利要求1所述的结晶器窄面铜板，其特征在于，

所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域为平面或曲面。

4.如权利要求1所述的结晶器窄面铜板，其特征在于，所述窄面铜板的材质为银铜、铬锆铜、磷铜、铍铜中的一种。

5.如权利要求1所述的结晶器窄面铜板，其特征在于，所述窄面铜板的工作面设置有镍铁镀层或镍钴镀层。