CN210996362U - 一种结晶器铜管及结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种结晶器铜管及结晶器，属于冶金连铸设备领域，结晶器铜管包括：铜管本体，靠近铜管本体的顶端的管壁内部开设有多个圆孔，靠近铜管本体的底端的管壁的外表面上开设有多个水槽，每一圆孔与其相对应的水槽相连。本申请中，通过在铜管本体的上部所钻圆孔的大小及布置，符合高拉速结晶器铜管对连铸过程中坯壳与其之间换热强度变化的需求，水槽的尺寸及布置与圆孔位置相对应，连铸生产中采用本申请的结晶器铜管能够提高铜管的换热效率,从而可以提高连铸生产的拉坯速度，铜管本体的上部通过钻圆孔方式实现通水冷却，加强了结晶器铜管的刚度，减小了产品在生产过程中的受热变形，从而提高了其使用寿命。

Description

一种结晶器铜管及结晶器

技术领域

本实用新型实施例涉及冶金连铸设备技术领域，具体涉及一种结晶器铜管及结晶器。

背景技术

结晶器是整个连铸机的第一个冷却设备，其冷却性能直接影响着铸坯的质量，是连铸机的“心脏”。目前钢厂所使用的结晶器铜管主要通过铜管与外部结晶器水套之间的水缝来实现冷却。但是这种设计的不足一方面是必然形成铸坯角部的二维冷却，导致角部过冷；另一方面不能适应沿拉坯方向铸坯与铜管之间换热强度差异过大的问题。

针对上述问题，现有技术中有许多公开了的解决方案。例如：中国专利“用于连续铸造的结晶器”(CN103328130A)是通过侧壁厚度上加工冷却通道，实现铸坯的均匀换热，并通过在金属液面附近减薄冷却主体厚度的方法，加强其在该位置的热交换强度，虽然能有效的解决所述问题，但在侧壁厚度上钻孔这种方式要求壁厚达到一定要求，并且在具有一定弧度的壁厚上钻孔，其加工难度大，进而导致实施成本很高，难以被广泛应用。

中国发明专利“用于连续铸造的结晶器及其生产方法”(CN105473253A)是采用铜管外壁加工多个纵向凹槽，并在外表面缠绕树脂或玻璃钢等多个纤维材料层或覆盖式粘合剂，以实现对铜管的均匀冷却效果，该技术方案虽然解决了铸坯与铜管之间换热强度增加的问题，但没有考虑到通过在该位置增强铜管与水之间的换热强度来提高铜管的换热效率问题。

综上所述，有必要设计一种将钻孔方式与表面开槽方式结合的方式，以利于在弯月面附近获得更加均匀且有效的换热，又易于方便加工制造。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种结晶器铜管，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例提供了一种结晶器铜管，包括：

铜管本体，靠近所述铜管本体的顶端的管壁内部开设有多个圆孔，远离所述铜管本体的底端的管壁的外表面上开设有多个水槽，且每一所述圆孔与其相对应的所述水槽相连通。

进一步地，多个所述圆孔在所述铜管本体的周向的管壁内相间隔分布。

进一步地，所述圆孔的直径为4-10mm。

进一步地，所述圆孔的下端与所述水槽相连接的位置距离所述铜管本体的上端面的距离为200-350mm。

进一步地，所述水槽的宽度为6-16mm，所述水槽的深度为4-10mm。

进一步地，所述水槽的横截面积大于与其相连接的所述圆孔的面积。

进一步地，所述铜管本体为矩形管或圆形管，且所述铜管本体沿其长度方向呈弧形。

进一步地，当所述铜管本体为矩形管时，所述水槽位于所述铜管本体的外表面上四个角部之间的部位。

本实用新型的实施例还提供了一种结晶器，包括上述任一技术方案中所述的结晶器铜管。

本实用新型实施例具有如下优点：

通过在铜管本体的上部所钻圆孔的几何尺寸及布置，符合高拉速结晶器铜管对连铸过程中坯壳与结晶器铜管之间换热强度变化的需求；水槽的尺寸及布置与圆孔位置相对应，其截面积大于其上部的圆孔的截面积，连铸生产中采用本实用新型的结晶器铜管能够提高铜管的换热效率,从而可以提高连铸生产的拉坯速度，另外，铜管本体的上部通过钻圆孔方式实现通水冷却，加强了结晶器铜管的刚度，减小了结晶器铜管在生产过程中的受热变形，从而提高了结晶器铜管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型的一实施例提供的一种结晶器铜管的主视结构示意图；

图2为本实用新型的一实施例提供的一种结晶器铜管的侧视剖面结构示意图；

图3为本实用新型的一实施例提供的一种结晶器铜管的侧视剖面结构示意图；

图4为本实用新型的一实施例提供的一种结晶器铜管的俯视结构示意图。

图中：1-铜管本体；2-水槽；3-圆孔；4-翻边。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例提供了一种结晶器铜管，包括：

铜管本体1，靠近所述铜管本体1的顶端的管壁内部开设有多个圆孔3，远离所述铜管本体1的底端的管壁的外表面上开设有多个水槽2，且每一所述圆孔3与其相对应的所述水槽2相连通。

在本申请的上述实施例中，通过在铜管本体1的上部所钻圆孔3的几何尺寸及布置，符合高拉速结晶器铜管对连铸过程中坯壳与结晶器铜管之间换热强度变化的需求；水槽2的尺寸及布置与圆孔3位置相对应，连铸生产中采用本实用新型的结晶器铜管能够提高铜管的换热效率,从而可以提高连铸生产的拉坯速度，另外，铜管本体1的上部通过钻圆孔3方式实现通水冷却，加强了结晶器铜管的刚度，减小了结晶器铜管在生产过程中的受热变形，从而提高了结晶器铜管的使用寿命。

在一些可选地实施中，多个所述圆孔3在所述铜管本体1的周向的管壁内相间隔分布。使圆孔3按照一定规律分布在铜管本体1的管壁内，可选地，所述圆孔3的直径为4-10mm。符合高拉速结晶器铜管对连铸过程中坯壳与结晶器铜管之间换热强度变化的需求。

可选地，所述水槽2的宽度为6-16mm，所述水槽2的深度为4-10mm，所述水槽2的横截面积大于与其相连接的所述圆孔3的面积，所述圆孔3的下端与所述水槽2相连接的位置距离所述铜管本体1的上端面的距离为200-350mm。

在一些可选地实施中，所述铜管本体1为矩形管或圆形管，且所述铜管本体1沿其长度方向成弧形，当所述铜管本体1为矩形管时，所述水槽2位于所述铜管本体1的外表面上四个角部之间的部位。

在上述实施例中，水槽2的尺寸及布置与圆孔3位置相对应，其截面积大于上部圆孔3的截面积。连铸生产中采用本实用新型的结晶器铜管能够提高铜管的换热效率,从而可以提高连铸生产的拉坯速度。

具体地，如图1和图2所示，铜管本体1壁外表面上按照不同的间隔刻有不同宽度w及槽深h的水槽2，水槽2位于管壁外表面上四个角部之间的部位；水槽2的宽度w不大于16毫米且不小于6毫米；根据钢种、拉拔速度等条件通过计算确定水槽2沿管壁周长方向的温度分布，根据温度分布确定水槽2的截面尺寸，使其铜管内壁与铸坯间的换热均匀。

如图3所示，可选地，铜管本体1的上端的翻边4为铜管壁厚一体向外延伸的凸起，高8～16mm、宽5～10毫米，用以增强结晶器铜管1的刚性，减小由于铜管受热而引起的变形。

水槽2的槽深h从上至下逐渐变浅，呈双曲线分布，其分布曲线根据钢种、拉速等边界条件来确定，使其沿拉坯方向的换热强度与铜管热面沿拉坯方向的换热强度相匹配，其槽深h不大于10毫米且不小于4毫米。

采用本实用新型的结晶器铜管，可以大幅度提高铜管的环热效率和换热均匀性，从而提高连铸生产的拉坯速度。例如对于150*150方坯，浇注普碳钢，最大拉速可以提高到4.5m/min以上，对于200*200方坯，浇注合金钢，最大拉速最多可以提高到3m/min以上。

本实用新型的实施例还提供了一种结晶器，包括上述任一实施例中所述的结晶器铜管，因此具有上述结晶器铜管的全部有益效果，在此就不一一赘述。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种结晶器铜管，其特征在于，包括：

铜管本体(1)，靠近所述铜管本体(1)的顶端的管壁内部开设有多个圆孔(3)，远离所述铜管本体(1)的底端的管壁的外表面上开设有多个水槽(2)，且每一所述圆孔(3)与其相对应的所述水槽(2)相连通。

2.根据权利要求1所述的结晶器铜管，其特征在于，

多个所述圆孔(3)在所述铜管本体的周向的管壁内相间隔分布。

3.根据权利要求2所述的结晶器铜管，其特征在于，

所述圆孔(3)的直径为4-10mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的结晶器铜管，其特征在于，

所述圆孔(3)的下端与所述水槽(2)相连接的位置距离所述铜管本体(1)的上端面的距离为200-350mm。

5.根据权利要求4所述的结晶器铜管，其特征在于，

所述水槽(2)的宽度为6-16mm，所述水槽(2)的深度为4-10mm。

6.根据权利要求5所述的结晶器铜管，其特征在于，

所述水槽(2)的横截面积大于与其相连接的所述圆孔(3)的面积。

7.根据权利要求1所述的结晶器铜管，其特征在于，

所述铜管本体(1)为矩形管或圆形管，且所述铜管本体(1)沿其长度方向呈弧形。

8.一种结晶器，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的结晶器铜管。

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