專利名稱：連鑄用結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于連鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到連鑄用結(jié)晶器。
已有技術(shù)中，大多數(shù)采用通水冷卻的連鑄結(jié)晶器的冷卻方式是，水從下口引入，上口引出，使其在導(dǎo)流水套內(nèi)自下而上均勻通過(guò)。這種冷卻方式的主要缺點(diǎn)為一是無(wú)法按照結(jié)晶器熱流沿其縱向上部大、下部小和沿其橫向中部大、角部小的規(guī)律來(lái)分布；二是結(jié)晶器受熱變形不能控制。以致軟化水耗大(一般為100～120m3/h)；冷卻強(qiáng)度低，鑄坯拉速和產(chǎn)量受到限制；以及振動(dòng)臺(tái)帶有大型電機(jī)和凸輪或其它復(fù)雜機(jī)械機(jī)構(gòu)，振動(dòng)慣性大等。盡管可通過(guò)減小水縫δ＝5～8mm，提高冷卻水壓力和流速P＝0.5～0.6MPa，V＝8～10m/s，來(lái)避免在結(jié)晶器彎月面區(qū)域外側(cè)產(chǎn)生冷卻水的沸騰。但是，仍特導(dǎo)致鑄坯初生坯殼熱應(yīng)力不均，產(chǎn)生菱型變形和誘發(fā)角裂、內(nèi)裂，影響到鑄坯的質(zhì)量和生產(chǎn)產(chǎn)量。
1986年6月《鋼鐵工程師》期刊和美國(guó)專利US4494594公開的連鑄用噴水冷卻結(jié)晶器的技術(shù)方案，其噴向結(jié)晶器外表面的水流始終要相交而形成滯點(diǎn)區(qū)，該區(qū)水流脫離結(jié)晶器壁面后，其冷卻強(qiáng)度就明顯降低。另一方面，噴在結(jié)晶器上部水流在下落過(guò)程中形成水膜，嚴(yán)重地干擾了噴水裝置噴向結(jié)晶器表面的水流密度，影響到整體的冷卻均勻性，使其不能按照結(jié)晶器熱流規(guī)律來(lái)分布；一旦坯殼離開結(jié)晶器內(nèi)璧，便生成氣隙，就不能控制坯殼表面溫度回升，直接影響到鑄坯的質(zhì)量及生產(chǎn)產(chǎn)量。
本發(fā)明的目的是，針對(duì)上述缺點(diǎn)提出一種連鑄用結(jié)晶器，使其能夠根據(jù)鋼液連鑄過(guò)程的工藝特點(diǎn)對(duì)鑄坯進(jìn)行合理冷卻，并能有效地提高鑄坯的內(nèi)在質(zhì)量和冷卻速度。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)連鑄用結(jié)晶器，包括本體、供水道、噴水裝置、上法蘭、下法蘭、汽室、進(jìn)水口、出口等。園筒形的內(nèi)水套與外水套構(gòu)成供水道。內(nèi)水套與本體構(gòu)成汽室。供水道與本體軸線重合，其下部有出口。內(nèi)水套內(nèi)壁0°-90°-180°-270°四方位上裝有4排噴水裝置。每排噴水裝置上有8～16個(gè)噴嘴。本體在彎月面以下100～150mm處起，從上至下有400～800個(gè)冷卻孔。本體及內(nèi)、外水套的上下端分別與上下法蘭連接。進(jìn)水口位于外水套中部。
進(jìn)一步地是，上述連鑄用結(jié)晶器中本體上的冷卻孔為錐形孔，并以交錯(cuò)方式排列其上。
進(jìn)一步地是，上述連鑄用結(jié)晶器中本體上的冷卻孔孔徑由上至下依次增加，其范圍為Φ6～15mm。
更進(jìn)一步地是，上述連鑄用結(jié)晶器中噴水裝置噴出的水流密度沿本體縱向呈上部大、下部小的分布，沿其橫向呈中部大、角部小的分布。
內(nèi)水套上4排噴水裝置正對(duì)本體4個(gè)面。其上單個(gè)噴嘴噴出的水流輪廓為矩形或?qū)嵭膱@錐形。其密度分布呈拋物線，中間大邊緣小。噴水裝置從上到下流量遞減，使水流密度按照結(jié)晶器熱流規(guī)律來(lái)分布。
在本體上鉆有冷卻孔，使霧化水流通過(guò)結(jié)晶器本體直接噴向凝固坯殼表面，迅速汽化形成一層汽膜，對(duì)運(yùn)動(dòng)的鑄坯起到良好的潤(rùn)滑作用。
汽室通過(guò)出口與外界相通，水流汽化后能迅速地通過(guò)出口排出結(jié)晶器。消除了本體表面水流滯點(diǎn)區(qū)和水流下落過(guò)程中形成的水膜干擾效應(yīng)。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下明顯優(yōu)點(diǎn)1、內(nèi)水套上安裝有不同流量的噴嘴，實(shí)現(xiàn)了冷卻水水流密度按照結(jié)晶器熱流規(guī)律的分布，有效地提高了鑄坯的連鑄質(zhì)量。
2、高速水流穿過(guò)結(jié)晶器本體上的冷卻孔，直接噴到凝固坯殼的表面，強(qiáng)化了傳熱，使拉坯速度不再受鋼液冷卻速度的限制。易于通過(guò)改變噴水量來(lái)控制冷卻強(qiáng)度。
3、采用工業(yè)水冷卻，耗量為5～10m3/h，噴水壓力降到0.25～0.35MPa。
4、結(jié)晶器內(nèi)壁與坯殼之間由于水的汽化所形成的汽膜，對(duì)鑄坯起到良好的潤(rùn)滑作用。
5、水流直接噴到坯殼的表面，鑄坯冷卻不受坯殼與結(jié)晶器本體之間的氣隙影響，使鋼液初凝坯殼的表面溫度不再隨氣隙的存在而回升。
6、結(jié)晶器實(shí)現(xiàn)了無(wú)壓力冷卻，沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)。其使用溫度降低，壽命延長(zhǎng)。
7、更換時(shí)間短，不超過(guò)10分鐘。
附

圖1為本發(fā)明的正剖視圖；附圖2為附圖1的A-A剖視圖；附圖3為本發(fā)明中本體局部視圖。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。
實(shí)施例1連鑄用結(jié)晶器，包括本體2、供水道6、噴水裝置7、上法蘭1、下法蘭13、 汽室11、進(jìn)水口4、出水口12。園筒形的內(nèi)水套14與外水套8構(gòu)成供水道6。內(nèi)水套14與本體15構(gòu)成汽室11。供水道6與本體15軸線重合，其下部有出水口12。內(nèi)水套14內(nèi)壁0°-90°-180°-270°四方位上裝有4排噴水裝置7。每排噴水裝置7上有8～16個(gè)噴嘴5。本體15在彎月面以下100～150mm處起，從上至下有424個(gè)冷卻孔3。本體15及內(nèi)水套14和外水套8的上、下端分別與上、下法蘭1、13連接。進(jìn)水口4位于外水套8的中部。冷卻孔3為錐形孔，以交錯(cuò)方式排列在本體15上。冷卻孔3的孔經(jīng)由上至下依次增加，其范圍為Φ6～15mm。
實(shí)施例2連鑄用結(jié)晶器，包括本體2、供水道6、噴水裝置7、上法蘭1、下法蘭13、汽室11、進(jìn)水口4、出水口12。園筒形的內(nèi)水套14與外水套8構(gòu)成供水道6。內(nèi)水套14與本體15構(gòu)成汽室11。供水道6與本體15軸線重合，其下部有出水口12。內(nèi)水套14內(nèi)壁0°-90°-180°-270°四方位上裝有4排噴水裝置7。每排噴水裝置7上有7個(gè)噴嘴5。本體15在彎月面以下120mm處起，從上至下有424個(gè)冷卻孔3。本體15及內(nèi)水套14和外水套8的上、下端分別與上法蘭1和下法蘭13連接。進(jìn)水口4位于外水套8的中部。冷卻孔3為錐形孔，以交錯(cuò)方式排列在本體15上。冷卻孔3的孔經(jīng)由上部Φ6mm至下部Φ15mm依次遞增。控制噴水裝置7噴出的水流密度沿本體15的縱向呈上部大、下部小的分布，沿其橫向呈中部大、角部小的分布。
工作狀態(tài)時(shí)，合格溫度的鋼液不斷地經(jīng)中間包注入結(jié)晶器本體15。鋼液開始與結(jié)晶器本體15內(nèi)壁直接接觸，從噴嘴5噴出的冷卻水通過(guò)本體壁不斷地將熱量帶走。隨著鑄坯的下移，靠近本體15內(nèi)壁的鋼液首先凝固生成初凝坯殼10，包住液芯9。很薄的初凝坯殼在液芯鋼水靜壓力和高溫的影響下，坯殼與本體15內(nèi)壁始終接觸。當(dāng)鑄坯繼續(xù)下移，坯殼與本體15內(nèi)壁之間出現(xiàn)間斷接觸。噴水裝置7上的噴嘴5噴出的水流穿過(guò)本體15壁上的冷卻孔3，直接到達(dá)凝固坯殼的表面，消除了氣隙，強(qiáng)化了傳熱，而且由于水的氣化在本體15內(nèi)壁與坯殼之間形成一層汽膜，對(duì)鑄坯起到良好的潤(rùn)滑作用。
權(quán)利要求
1.連鑄用結(jié)晶器，包括本體、供水道、噴水裝置、上下法蘭、汽室、進(jìn)水口、出口等；本發(fā)明其特征在于，園筒形的內(nèi)水套與外水套構(gòu)成供水道；內(nèi)水套與本體構(gòu)成汽室；供水道與本體軸線重合，其下部有出口；內(nèi)水套內(nèi)壁0°-90°-180°-270°四方位上裝有4排噴水裝置；每排噴水裝置上有8～16個(gè)噴嘴；本體在彎月面以下100～150mm處起，從上至下有400～800個(gè)冷卻孔；本體及內(nèi)、外水套的上、下端分別與上、下法蘭連接；進(jìn)水口位子外水套中部。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的連鑄用結(jié)晶器，其特征在于，冷卻孔為錐形孔，并以交錯(cuò)方式排列在本體上。
3.如權(quán)利要求1、2所說(shuō)的連鑄用結(jié)晶器，其特征在于，冷卻孔的孔經(jīng)由上至下依次增加，其范圍為Φ6～15mm。
4.如權(quán)利要求3所說(shuō)的連鑄用結(jié)晶器，其特征在于，噴水裝置噴出的水流密度沿本體縱向呈上部大、下部小的分布，沿其橫向呈中部大、角部小的分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連鑄用結(jié)晶器,包括主體、供水道、噴水裝置、汽室等。內(nèi)水套內(nèi)壁0°—90°—180°—270°四方位上裝有4排噴水裝置。本體在彎月面以下100～150mm處起由上至下有400～800個(gè)冷卻孔。本發(fā)明具有冷卻水水流密度按照結(jié)晶器熱流規(guī)律分布,有效提高鑄坯質(zhì)量;強(qiáng)化傳熱;提高拉坯速度和節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22D11/04GK1187399SQ97107310
公開日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1997年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月7日
發(fā)明者薛念福, 王元宰, 周筠清 申請(qǐng)人:攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司鋼鐵研究院