專利名稱：受冷卻的連鑄坯結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鑄造金屬、尤其是鋼的受冷卻的連鑄坯結(jié)晶器，具有由各兩個(gè)對(duì)置的寬側(cè)面和窄側(cè)面構(gòu)成的鑄造規(guī)格(Gieβformat)。所述寬側(cè)面具有一個(gè)對(duì)于最大鑄造寬度設(shè)計(jì)的冷卻區(qū)，冷卻區(qū)具有多個(gè)在鑄造方向上延伸的、連接到冷卻劑回路上的具有輸入和排出通道的冷卻通道。所述窄側(cè)面可以用于調(diào)節(jié)所期望的鑄造寬度。
對(duì)于所有的板坯結(jié)晶器(薄板坯、中等板坯、厚板坯)設(shè)計(jì)用于最大鑄造寬度的寬側(cè)面結(jié)晶器冷卻。在以小于最大鑄造寬度的鑄造寬度鑄造板坯時(shí)強(qiáng)烈的結(jié)晶器冷卻也在可調(diào)節(jié)的窄側(cè)面外部起作用。由此使冷卻區(qū)比實(shí)際的鑄造寬度更寬。由此也在不出現(xiàn)連鑄坯熱量的地方強(qiáng)烈冷卻。
這導(dǎo)致在寬側(cè)面上在窄側(cè)面附近由于兩維的熱流出現(xiàn)明顯的溫度降。根據(jù)在寬側(cè)面和其工作側(cè)與冷卻通道之間的壁厚上的溫度水平可以使緊靠窄側(cè)面的溫度降直到200℃或者更多，其中結(jié)晶器板由銅材制成。
由于這種溫度降對(duì)于結(jié)晶器潤(rùn)滑劑不再給出均勻的熔融條件，但是它們是良好且均勻的連鑄坯產(chǎn)品表面質(zhì)量的前提。
因?yàn)閷?duì)于較小的結(jié)晶器規(guī)格與對(duì)于最大的規(guī)格寬度一樣輸送相同的水量，對(duì)于這種運(yùn)行方式不需要大水量。大水量對(duì)于冷卻連鑄坯不是必需的并且還使結(jié)晶器潤(rùn)滑劑的均勻熔融變差。
由DE 41 27 333 C2已知鋼連鑄坯結(jié)晶器，其模型壁配有許多從上向下延伸的、連接到冷卻水回路上的冷卻孔并且由此使模型壁構(gòu)成一個(gè)在寬側(cè)面上延伸的冷卻區(qū)。在這里建議，在結(jié)晶器的最高溫度負(fù)荷區(qū)、即熱區(qū)中通過(guò)柱塞桿減小冷卻孔的通流橫截面，用于提高冷卻水在這個(gè)位置上的流速并且增加熱排出。
本發(fā)明的目的是，提供一種用于板坯規(guī)格、尤其是薄板坯的連鑄坯結(jié)晶器，其中盡管調(diào)定不同的鑄造規(guī)格、尤其是與最大鑄造規(guī)格相比較小的鑄造規(guī)格也可以調(diào)定一個(gè)均勻的寬側(cè)工作側(cè)溫度并且尤其降低在窄側(cè)面附近的劇烈溫度降。此外應(yīng)當(dāng)減少冷卻水量。
這個(gè)目的通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的連鑄坯結(jié)晶器得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述有利的改進(jìn)方案。
按照本發(fā)明建議，為了調(diào)節(jié)與鑄造寬度有關(guān)的冷卻區(qū)或者與規(guī)格寬度有關(guān)的冷卻水寬度使結(jié)晶器寬側(cè)面的冷卻通道和/或輸入和/或排出通道在窄側(cè)面的調(diào)整范圍中并且也在鑄造規(guī)格內(nèi)部至少部分地或完全地截止。該截止可以在結(jié)晶器板、盒式結(jié)晶器的鋼隔板和/或水箱中實(shí)現(xiàn)。該截止可以在結(jié)晶器的入程或回程中實(shí)現(xiàn)。
所述截止應(yīng)能夠在窄側(cè)面板區(qū)域直到最大冷卻寬度之間實(shí)現(xiàn)。截止也可以在窄側(cè)面附近區(qū)域直到最大冷卻寬度中實(shí)現(xiàn)，該窄側(cè)面附近區(qū)域可以超過(guò)自身的窄側(cè)面直到鑄造規(guī)格中。
通過(guò)使冷卻劑、尤其是冷卻水在窄側(cè)面處和鑄造規(guī)格以外截止或明顯減少，使寬側(cè)面工作側(cè)的溫度在窄側(cè)面處變得均勻。由于在寬側(cè)面工作側(cè)上在池面部位中更均勻的溫度分布改善結(jié)晶器潤(rùn)滑劑的熔融并由此改善鑄造產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
尤其在鑄造小鑄造規(guī)格時(shí)得到優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)與規(guī)格寬度有關(guān)的冷卻水寬度適配裝置可以降低冷卻劑需求、尤其是水需求和/或提高水速。這一點(diǎn)尤其對(duì)于恒定的鑄造能力是有意義的，因?yàn)閷?duì)于小鑄造寬度隨著較高的鑄造速度能夠?qū)崿F(xiàn)較高的水速。通過(guò)高水速可以提高熱傳遞并由此至少部分地補(bǔ)償由于較高鑄造速度引起的工作側(cè)溫度上升。
如上所述，至少超過(guò)窄側(cè)面的調(diào)整范圍延伸的冷卻通道可以完全或部分地截止。此外由計(jì)算給出冷卻通道，它們應(yīng)該分別在窄側(cè)面附近處的每一側(cè)直到100mm延伸到鑄造規(guī)格入，用于使寬側(cè)面的溫度曲線均勻化。
如果使冷卻劑流的截止程度向著結(jié)晶器中心減小或者說(shuō)使冷卻通道的截止向著結(jié)晶器中心變得更小，那么在寬側(cè)面的工作側(cè)上可實(shí)現(xiàn)均勻的溫度曲線。這可如下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的截止部件在窄側(cè)面附近處和/或在鑄造規(guī)格中向著結(jié)晶器中心收縮。
冷卻劑最好是水。如果在部分截止的冷卻通道區(qū)域中的水速最大為25m/s，最小為0.5m/s，則能夠?qū)崿F(xiàn)最均勻的溫度分布。
此外推薦，在具有不截止的冷卻通道的冷卻區(qū)中的冷卻通道的最小水速為0.5m/s。這一點(diǎn)通過(guò)相應(yīng)設(shè)計(jì)的截止部件實(shí)現(xiàn)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中各冷卻通道的截止通過(guò)設(shè)置在窄側(cè)面支架上的截止部件實(shí)現(xiàn)。這些截止部件最好由銷軸構(gòu)成，它們控制各冷卻通道的進(jìn)口或出口。所述截止部件可以隨著各窄側(cè)面或窄側(cè)面支架移動(dòng)。通過(guò)窄側(cè)面調(diào)節(jié)所期望的鑄造規(guī)格或鑄造寬度。在這個(gè)位置中在窄側(cè)面附近至少部分地截止寬側(cè)面的冷卻通道。通過(guò)這種方式不會(huì)產(chǎn)生寬側(cè)面這個(gè)部位的不期望的過(guò)冷卻，這有利地影響到結(jié)晶器潤(rùn)滑劑的熔融特性并由此影響連鑄坯產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
由從屬權(quán)利要求和下面的描述給出本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，下面詳細(xì)描述在附圖中所示的本發(fā)明實(shí)施例。
附圖中

圖1示出一個(gè)結(jié)晶器的俯視圖，它具有寬側(cè)面和窄側(cè)面和冷卻水寬側(cè)面適配裝置；圖2示出一個(gè)結(jié)晶器的側(cè)視圖以及在具有和沒(méi)有冷卻水寬度適配裝置的結(jié)晶器中在池面以下的平均工作側(cè)溫度曲線圖。
圖1示出一個(gè)連鑄坯結(jié)晶器1的俯視圖，它由兩個(gè)對(duì)置的寬側(cè)面2，3和窄側(cè)面4，5組成，它們構(gòu)成用于各種板坯的鑄造規(guī)格。所述窄側(cè)面4，5可以在寬側(cè)面2，3之間調(diào)節(jié)，用于調(diào)整一個(gè)給定的或所期望的鑄造規(guī)格GFgeg或者一個(gè)鑄造寬度。為了能夠可靠地鑄造具有最大鑄造寬度的鑄造規(guī)格，使寬側(cè)面2，3的冷卻區(qū)6對(duì)應(yīng)于最大鑄造寬度設(shè)計(jì)。所述寬側(cè)面2，3具有開(kāi)孔形式的垂直冷卻通道7，它們分別通過(guò)進(jìn)口8和出口與冷卻水循環(huán)回路連接。
如果現(xiàn)在鑄造具有最大鑄造寬度的鑄造規(guī)格GFgrg，則使所有冷卻通道7通流冷卻水并且在整個(gè)冷卻區(qū)6上冷卻寬側(cè)面2，3。
如果調(diào)整到具有更小鑄造寬度的鑄造規(guī)格GFgeg，則在部位9至少部分地截止冷卻通道7或進(jìn)口8。
還示出，將流入?yún)^(qū)9超過(guò)窄側(cè)面的自身調(diào)整范圍上加大到鑄造規(guī)格。然后也截止超過(guò)自身窄側(cè)面板上延伸到鑄造規(guī)格的冷卻通道。已經(jīng)確定，冷卻通道的部分截止可以在每一側(cè)延伸到鑄造規(guī)格中直到100mm。
按照一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例冷卻通道7的至少部分截止通過(guò)截止部件10實(shí)現(xiàn)，它們以銷軸的形式固定在窄側(cè)面4，5的支架11上并且隨著窄側(cè)面移動(dòng)。它們?cè)诮Y(jié)晶器中心的方向上收縮地成形并且由于這個(gè)收縮的端部12在通道的入流口上施加一個(gè)向著結(jié)晶器中心減小的截止影響。
圖2示出一個(gè)具有兩個(gè)窄側(cè)面4，5的結(jié)晶器的側(cè)視圖和在按照本發(fā)明的具有(13a)和沒(méi)有(13b)冷卻水寬度適配裝置的結(jié)晶器中在池面以下的平均工作側(cè)溫度曲線圖。所述池面以14表示。所述冷卻區(qū)6在整個(gè)結(jié)晶器寬側(cè)面上延伸，其中結(jié)晶器冷卻可以適配于移動(dòng)的窄側(cè)面地減少或者完全截止。當(dāng)結(jié)晶器冷卻在最大鑄造規(guī)格與移動(dòng)的窄側(cè)面4，5之間的部位中減少或截止時(shí)，這一點(diǎn)積極地影響在池面以下的工作側(cè)溫度的均勻性，其中工作側(cè)溫度直到窄側(cè)面是恒定的，而該溫度對(duì)于沒(méi)有按照本發(fā)明的冷卻影響措施時(shí)向著窄側(cè)面劇烈減小。
附圖標(biāo)記清單1連鑄坯結(jié)晶器2寬側(cè)面3寬側(cè)面4窄側(cè)面5窄側(cè)面6冷卻區(qū)7垂直冷卻通道8冷卻劑輸入口9具有至少局部截止的冷卻通道的區(qū)域10截止部件11窄側(cè)面支架12截止部件的收縮端部13a對(duì)于具有冷卻水寬度適配的結(jié)晶器的池面以下的平均工作側(cè)溫度曲線13b對(duì)于沒(méi)有冷卻水寬度適配的結(jié)晶器的池面以下的平均工作側(cè)溫度曲線14池面
權(quán)利要求
1.一種用于鑄造金屬、尤其是鋼的受冷卻的連鑄坯結(jié)晶器(1)，其具有由分別兩個(gè)對(duì)置的寬側(cè)面(2，3)和窄側(cè)面(4，5)構(gòu)成的鑄造規(guī)格(GF)，其中所述寬側(cè)面(2，3)具有對(duì)于最大鑄造寬度設(shè)計(jì)的冷卻區(qū)(6)，該冷卻區(qū)具有多個(gè)在鑄造方向上延伸的、連接到冷卻劑回路上的具有輸入和排出通道(8)的冷卻通道(7)并且其中所述窄側(cè)面(4，5)可以用于調(diào)節(jié)給定的具有相應(yīng)鑄造寬度的鑄造規(guī)格，其特征在于，結(jié)晶器冷卻裝置的冷卻通道(7)和/或輸入和/或排出通道(8)在窄側(cè)面(4，5)的調(diào)整區(qū)可以至少部分地截止。
2.如權(quán)利要求1所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，所述截止從最大冷卻寬度開(kāi)始一直到超過(guò)窄側(cè)面最大100mm延伸到鑄造規(guī)格。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，在結(jié)晶器板中、在盒式結(jié)晶器的鋼隔板中和/或在水箱中實(shí)現(xiàn)至少部分地截止。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，所述截止作用從窄側(cè)面向著鑄造規(guī)格內(nèi)減小。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于截止部件(10)，它們?yōu)榱藴p小截止作用從窄側(cè)面向著結(jié)晶器中心收縮。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，所述冷卻劑是水并且在至少部分截止的冷卻通道和/或輸入和/或排出通道處的水速最大為25m/s和最小為0.5m/s。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，在具有不截止的冷卻通道的冷卻區(qū)中的冷卻通道水速最小為0.5m/s。
8.如權(quán)利要求7所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，所述截止部件(10)可以隨著相應(yīng)窄側(cè)面(4，5)移動(dòng)。如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的連鑄坯結(jié)晶器，其特征在于，所述銷軸形狀的截止部件(10)固定在窄側(cè)面支架(11)上并且具有在結(jié)晶器中心方向上收縮的形狀(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鑄造金屬、尤其是鋼的受冷卻的連鑄坯結(jié)晶器(1)，具有由分別兩個(gè)對(duì)置的寬側(cè)面(2，3)和窄側(cè)面(4，5)構(gòu)成的鑄造規(guī)格(GF)。所述寬側(cè)面(2，3)具有對(duì)于最大鑄造寬度設(shè)計(jì)的冷卻區(qū)(6)，該冷卻區(qū)具有多個(gè)在鑄造方向上延伸的、連接到冷卻劑回路上的冷卻通道(7)。所述窄側(cè)面(4，5)可以用于調(diào)節(jié)給定的具有相應(yīng)鑄造寬度的鑄造規(guī)格。為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)用于板坯規(guī)格、尤其是薄板坯的連鑄坯結(jié)晶器，其中盡管調(diào)節(jié)不同的鑄造規(guī)格、尤其是與最大鑄造規(guī)格相比較小的鑄造規(guī)格，可以調(diào)節(jié)一個(gè)均勻的寬側(cè)面工作側(cè)溫度并且尤其降低在窄側(cè)面附近的強(qiáng)烈溫度降，所述結(jié)晶器冷卻裝置的冷卻通道(7)和/或輸入和/或排出通道(8)在可調(diào)整的窄側(cè)面(4，5)的區(qū)能夠至少部分地截止。
文檔編號(hào)B22D11/05GK1972771SQ200580014512
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者H·施特羅伊貝爾, J·西爾斯 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司