專利名稱：連鑄結晶器的制作方法
技術領域：
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晶器，它包括相互連結起來的結晶器型板和水箱，并在它們之間借助于導水通道構成了一個水冷卻系統(tǒng)。
結晶器型板-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晶器來說，水就通過寬度約5mm的通道，以結晶器的出口(底部)被引導至垂直于結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的流速被導引通過導水通道，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。
這些水通道至今都在指向水的銅型板側上進行入銅型板里。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晶器，按DE 3400 220-在指向鋼的一側具有凹形，或者說在指向水的一側具有凸形-引入導水通道則要比在面平行如在通常的板坯結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水通道從經(jīng)濟上來說是不合理的。
本發(fā)明的任務就是尋找一種技術上合理的解決辦法，使得作為磨損件的銅型板在結構上更簡單，更經(jīng)濟。
在專利權利要求1至13中所描述的特征說明了對這些所述任務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晶器的結構，此處，導水通道布置在水箱(6)的指向結晶器型板的一側，而如同至今為止那樣，并不布置在結晶型板(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晶器型板的示意圖，是在結晶器上半部處的水平剖視圖；圖2如圖1的結晶器型板的示意圖，但具有一個夾層結構的連結板；圖3圖2中的A截面的放大視圖。
圖1表示穿過薄扁坯結晶器寬邊1的水平截面，結晶器具有澆口2或朝向液態(tài)鋼一側的凹的結晶器模。
結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，它配有冷卻水導流通道7，在水平和垂直方向上，它們跟隨銅導板3的凸起輪廓5一直到達結晶器出口處8。
水箱6包括一塊鋼板9，上面有導水通道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的導水水箱。
連板10要么與鋼連結板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)的板坯結晶器以及大鋼坯結晶器和型材，例如“啞鈴形”或類似的連鑄型坯材的結晶器的平面平行的型板。
本發(fā)明的優(yōu)點在于以結構上簡化了磨損件“銅型板”，并且使具有導水通道7的結晶器的“智能的”(可調(diào)節(jié)的或可控制的)部分轉移到具有鋼連結板9的鋼制水箱6的無磨損的結晶器部件上。
其它的優(yōu)點在于，由于導水通道布置在鋼制水箱6的鋼連結板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可承載性，因而使鋼壁7.1彎曲的危險大大變小。這樣導水通道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，連結板9不是鋼材制成，而是由一個夾層板構成，其方式是在水箱6的鋼型板9.1上設置一個由銅或銅合金制成的中間板9.2，導水通道7就布置中間板9.2本身上。用結晶器型板3和水箱6之間的夾緊螺釘12將此中間板3夾緊，從而不會有關于熱傳導方面的缺點。
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，其詳細結構可由專業(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)薄板坯結晶器的寬邊(2)澆口或指向液態(tài)鋼水的凹形結晶器形狀(3)結晶器型板(4)指向液態(tài)鋼水一側的銅型板表面(5)指向冷卻水一側的銅型板表面(6)鋼制水箱(7)導水通道(7.1)在兩個相鄰導水通道之間的壁厚(7.2)通道寬度(8)結晶器出口(9)水箱的連結板(9.1)水箱的鋼連結板(9.2)銅中間板(10)鋼制水箱的連板(11)在鋼連結板和水箱之間的焊接(12)連結結晶器型板(3)和連結板(9)和/或水箱(6)的錨固螺釘(13)使結晶器型板(3)、連結板(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
權利要求
1．用于澆鑄鑄坯，優(yōu)先是鋼鑄坯的連續(xù)澆鑄結晶器，它包括了彼此相互連結起來的結晶器型板(3)和水箱(6)，并在它們之間借助于導水通道(7)構成了一個水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，導水通道(7)設置在水箱(6)的指向結晶器型板(3)的一側(5)，而并不設在型板(3)里。
2．按權利要求1所述的連鑄結晶器，其特征在于，結晶器型板(3)在指向液態(tài)鋼水的一側(4)在水平和垂直方向上都不是平面的。
3．按權利要求1所述的連鑄結晶器，其特征在于，結晶器型板(3)在指向液態(tài)鋼水的一側(4)僅在水平方向上不是平面的。
4．按權利要求1至3中一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，結晶器型板(3)的表面(4)和(5)在水平和垂直方向上都是平行延伸的。
5．按權利要求1至4中的至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，結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岬暮蜏p低磨損的涂層。
6．按權利要求1至5中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，在水箱(6)的指向結晶器型板(3)的一側有一個金屬板作為連結板(9)，而且在此連結板(9)上設置有導水通道(7)。
7．按權利要求1至6中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，連結板(9)由銅或銅合金組成。
8．按權利要求1至6中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，水箱(6)主要由一個鋼結構件組成，此處連結板(9)由鋼材組成，而且水箱(6)的鋼連結板(9)在連板(10)的部分有連結焊縫。
9．尤其是按權利要求8所述的連鑄結晶器，其特征在于，連結板(9)作成夾層板結構，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)，導水通道(7)則布置在這中間板里。
10．按前述權利要求中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，水箱(6)和水箱的連結板(9)借助于插入結晶器型板(3)的螺釘(12)，并用安置在水箱上的螺母(13)而連結在一起。
11．按前述權利要求中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，在連結螺釘(12)插入結晶器型板(3)的部分具有與導水通道的一種冷卻連接(16)。
12．連鑄結晶器，尤其是按權利要求10和11所述的連鑄結晶器，其特征在于，連結螺釘(12)都具有與導水通道(7)相連的內(nèi)置式或外置式冷卻通道(15)。
13．按前述權利要求中至少一項所述的連鑄結晶器，其特征在于，結晶器型板(3)在其指向?qū)ɡ鋮s水的連結板(9)的一側(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)澆鑄結晶器,它包括了彼此相互連結起來的結晶器型板(3)和水箱(6),并在它們之間借助于導水通道(7)構成了一個水冷卻系統(tǒng),其特征在于,導水通道(7)設置在水箱(6)的指向結晶器型板(3)的一側(5),而并不設在型板(3)里。其中優(yōu)點是磨損件“結晶器型板”的結構費用顯著降低,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