專利名稱：連鑄結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連鑄鑄坯，優(yōu)先是鋼鑄坯的連鑄結(jié)晶器，它包括相互連結(jié)起來的結(jié)晶器型板和水箱，并在它們之間借助于導(dǎo)水通道構(gòu)成了一個水冷卻系統(tǒng)。
結(jié)晶器型板-最好由銅制成，用于連鑄板坯、薄板坯、大鋼坯和型材-在其背面用水進行冷卻并被固定到一個鋼制水箱上。
因此例如對于薄板坯結(jié)晶器來說，水就通過寬度約5mm的通道，以結(jié)晶器的出口(底部)被引導(dǎo)至垂直于結(jié)晶器上邊棱的澆鑄金屬液面的方向上。水以5巴至15巴之間的壓力和5m/s至15m/s的流速被導(dǎo)引通過導(dǎo)水通道，以便能夠吸收和運出在銅型板/水相界處的≤4MW/m2的熱流，而不會由于形成氣泡而干擾熱傳導(dǎo)。
這些水通道至今都在指向水的銅型板側(cè)上進行入銅型板里。這要在機械工廠里用數(shù)控機床來實現(xiàn)，這需要很多時間，而且很昂貴。
此外要說明的是，若是薄板坯用的特殊的結(jié)晶器，按DE 3400 220-在指向鋼的一側(cè)具有凹形，或者說在指向水的一側(cè)具有凸形-引入導(dǎo)水通道則要比在面平行如在通常的板坯結(jié)晶器時所使用的銅型板時加工更費事，花費更大。
此外以銅型板的壽命來看，由于銅型板是磨損件，因此在銅型板上引入導(dǎo)水通道從經(jīng)濟上來說是不合理的。
本發(fā)明的任務(wù)就是尋找一種技術(shù)上合理的解決辦法，使得作為磨損件的銅型板在結(jié)構(gòu)上更簡單，更經(jīng)濟。
在專利權(quán)利要求1至13中所描述的特征說明了對這些所述任務(wù)的一個出乎意料的解決方法。
本發(fā)明的出眾之處在于連鑄結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)，此處，導(dǎo)水通道布置在水箱(6)的指向結(jié)晶器型板的一側(cè)，而如同至今為止那樣，并不布置在結(jié)晶型板(3)里。


圖1及圖2用于圖示說明本發(fā)明的以下實例。
圖1用于薄板坯連鑄的具有水箱的寬邊結(jié)晶器型板的示意圖，是在結(jié)晶器上半部處的水平剖視圖；圖2如圖1的結(jié)晶器型板的示意圖，但具有一個夾層結(jié)構(gòu)的連結(jié)板；圖3圖2中的A截面的放大視圖。
圖1表示穿過薄扁坯結(jié)晶器寬邊1的水平截面，結(jié)晶器具有澆口2或朝向液態(tài)鋼一側(cè)的凹的結(jié)晶器模。
結(jié)晶器寬邊由以下部件組成·一塊銅型板，其尺寸例如為1.6×1.2m，厚度為0.02m，兩側(cè)為光滑的。相互平行的表面4和5，·一個鋼制水箱6，它配有冷卻水導(dǎo)流通道7，在水平和垂直方向上，它們跟隨銅導(dǎo)板3的凸起輪廓5一直到達結(jié)晶器出口處8。
水箱6包括一塊鋼板9，上面有導(dǎo)水通道7，壁厚或隔板厚7.1，通道寬度7.2，還包括真正的帶有連板10的導(dǎo)水水箱。
連板10要么與鋼連結(jié)板9焊接起來11，要么用插入于銅寬邊板3中的螺釘連接起來，例如通過螺母13或者有彈性的楔子與水箱背面14固緊。
這種裝置的布置不言而喻也適合于傳統(tǒng)的板坯結(jié)晶器以及大鋼坯結(jié)晶器和型材，例如“啞鈴形”或類似的連鑄型坯材的結(jié)晶器的平面平行的型板。
本發(fā)明的優(yōu)點在于以結(jié)構(gòu)上簡化了磨損件“銅型板”，并且使具有導(dǎo)水通道7的結(jié)晶器的“智能的”(可調(diào)節(jié)的或可控制的)部分轉(zhuǎn)移到具有鋼連結(jié)板9的鋼制水箱6的無磨損的結(jié)晶器部件上。
其它的優(yōu)點在于，由于導(dǎo)水通道布置在鋼制水箱6的鋼連結(jié)板9里，而并不在銅型板3里面，因而為傳遞必要的力不必將錨固螺釘12插入銅板3太深。
因此可以使銅型板毛坯更薄和/或使銅型板厚度更小，或使銅型板經(jīng)過更多的工作周期壽命更長，另外由此還能夠顯著地降低材料的費用。
此外本發(fā)明的措施提供了這種可能性，由于相對于銅來說，鋼材具有較好的材料性能，就可使導(dǎo)水通道7更寬些，因此保證了銅型板3更好和更均勻的冷卻。
舉例來說，到目前到止銅里面的水通道寬度為5mm，壁厚為5mm，因而導(dǎo)致50％的水覆蓋量。采用鋼材就可在水箱的鋼板9里達到較高的水覆蓋量，也就是說一個較小的相對壁厚7.1，這是因為一方面由于較小的熱力載荷，另一方面由于鋼材具有較高的力學(xué)可承載性，因而使鋼壁7.1彎曲的危險大大變小。這樣導(dǎo)水通道7.2的寬度例如可達16mm，壁厚達4mm。這種布置有可能達到80％的水覆蓋量，這就又使冷卻效果更好和更均勻，而且就允許降低冷卻水的速度和/或冷卻水壓力。
冷卻水壓力的降低又可能允許使銅型板厚度變薄，因為由于水壓降低使銅型板3或銅型板表面產(chǎn)生膨脹的危險變小了。薄的銅型板厚度又使銅型板3的指向液態(tài)鋼水的一側(cè)4(熱面)處的表面溫度較低，而這會提高銅型板的使用壽命。
圖2所表示的所有主要特征和優(yōu)點與圖1所表示的區(qū)別在于，連結(jié)板9不是鋼材制成，而是由一個夾層板構(gòu)成，其方式是在水箱6的鋼型板9.1上設(shè)置一個由銅或銅合金制成的中間板9.2，導(dǎo)水通道7就布置中間板9.2本身上。用結(jié)晶器型板3和水箱6之間的夾緊螺釘12將此中間板3夾緊，從而不會有關(guān)于熱傳導(dǎo)方面的缺點。
圖3表示放大的取自圖2的局部A，它表示3與導(dǎo)水通道7的一種冷卻連接通路16以及一個布置在連接螺釘12內(nèi)的冷卻通道15，它們都只是一種原理圖，其詳細結(jié)構(gòu)可由專業(yè)人員立即實施完成。
本發(fā)明因而對連鑄鑄坯質(zhì)量，結(jié)晶器耐用性和生產(chǎn)成本都有一個出乎意料的、增倍的、積極的作用。
符號表(1)薄板坯結(jié)晶器的寬邊(2)澆口或指向液態(tài)鋼水的凹形結(jié)晶器形狀(3)結(jié)晶器型板(4)指向液態(tài)鋼水一側(cè)的銅型板表面(5)指向冷卻水一側(cè)的銅型板表面(6)鋼制水箱(7)導(dǎo)水通道(7.1)在兩個相鄰導(dǎo)水通道之間的壁厚(7.2)通道寬度(8)結(jié)晶器出口(9)水箱的連結(jié)板(9.1)水箱的鋼連結(jié)板(9.2)銅中間板(10)鋼制水箱的連板(11)在鋼連結(jié)板和水箱之間的焊接(12)連結(jié)結(jié)晶器型板(3)和連結(jié)板(9)和/或水箱(6)的錨固螺釘(13)使結(jié)晶器型板(3)、連結(jié)板(9)和/或水箱(6)相互緊固用的螺母。
(14)水箱的背面(15)冷卻通道(16)冷卻連通裝置
權(quán)利要求
1．用于澆鑄鑄坯，優(yōu)先是鋼鑄坯的連續(xù)澆鑄結(jié)晶器，它包括了彼此相互連結(jié)起來的結(jié)晶器型板(3)和水箱(6)，并在它們之間借助于導(dǎo)水通道(7)構(gòu)成了一個水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)水通道(7)設(shè)置在水箱(6)的指向結(jié)晶器型板(3)的一側(cè)(5)，而并不設(shè)在型板(3)里。
2．按權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，結(jié)晶器型板(3)在指向液態(tài)鋼水的一側(cè)(4)在水平和垂直方向上都不是平面的。
3．按權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，結(jié)晶器型板(3)在指向液態(tài)鋼水的一側(cè)(4)僅在水平方向上不是平面的。
4．按權(quán)利要求1至3中一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，結(jié)晶器型板(3)的表面(4)和(5)在水平和垂直方向上都是平行延伸的。
5．按權(quán)利要求1至4中的至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，結(jié)晶器型板由銅或銅合金組成，或者至少局部地在高度上或?qū)挾壬吓溆袑?dǎo)熱的和減低磨損的涂層。
6．按權(quán)利要求1至5中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，在水箱(6)的指向結(jié)晶器型板(3)的一側(cè)有一個金屬板作為連結(jié)板(9)，而且在此連結(jié)板(9)上設(shè)置有導(dǎo)水通道(7)。
7．按權(quán)利要求1至6中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，連結(jié)板(9)由銅或銅合金組成。
8．按權(quán)利要求1至6中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，水箱(6)主要由一個鋼結(jié)構(gòu)件組成，此處連結(jié)板(9)由鋼材組成，而且水箱(6)的鋼連結(jié)板(9)在連板(10)的部分有連結(jié)焊縫。
9．尤其是按權(quán)利要求8所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，連結(jié)板(9)作成夾層板結(jié)構(gòu)，此時，在鋼板(9.1)上布置一塊最好由銅或者銅合金組成的中間板(9.2)，導(dǎo)水通道(7)則布置在這中間板里。
10．按前述權(quán)利要求中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，水箱(6)和水箱的連結(jié)板(9)借助于插入結(jié)晶器型板(3)的螺釘(12)，并用安置在水箱上的螺母(13)而連結(jié)在一起。
11．按前述權(quán)利要求中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，在連結(jié)螺釘(12)插入結(jié)晶器型板(3)的部分具有與導(dǎo)水通道的一種冷卻連接(16)。
12．連鑄結(jié)晶器，尤其是按權(quán)利要求10和11所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，連結(jié)螺釘(12)都具有與導(dǎo)水通道(7)相連的內(nèi)置式或外置式冷卻通道(15)。
13．按前述權(quán)利要求中至少一項所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，結(jié)晶器型板(3)在其指向?qū)ɡ鋮s水的連結(jié)板(9)的一側(cè)(5)其水覆蓋量達到大于30％，此處水覆蓋量是指通道寬度(7.2)與壁厚(7.1)和通道寬度(7.2)的總和之比值。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于澆鑄鑄坯,優(yōu)先是鋼鑄坯的連續(xù)澆鑄結(jié)晶器,它包括了彼此相互連結(jié)起來的結(jié)晶器型板(3)和水箱(6),并在它們之間借助于導(dǎo)水通道(7)構(gòu)成了一個水冷卻系統(tǒng),其特征在于,導(dǎo)水通道(7)設(shè)置在水箱(6)的指向結(jié)晶器型板(3)的一側(cè)(5),而并不設(shè)在型板(3)里。其中優(yōu)點是磨損件“結(jié)晶器型板”的結(jié)構(gòu)費用顯著降低,型板的均勻冷卻及連鑄坯質(zhì)量改善。
文檔編號B22D11/055GK1231625SQ97198195
公開日1999年10月13日 申請日期1997年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月25日
發(fā)明者F－P普萊希烏特施尼格 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司