CN103286285A - 一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：包括窄面铜板本体（1），所述窄面铜板中下部两侧加工外倒角
Figure 201310200420X100004DEST_PATH_IMAGE001
；其中，k为钢的凝固系数。本发明具有保证连铸坯角部的缓冷，减少或消除铸坯角部缺陷，提高铸坯质量，减少窄面铜板的磨损，延长窄面铜板使用寿命，减少结晶器维修量的特点。本发明通过加工倒角增加铸坯和铜板角部之间热阻，保证铸坯角部缓冷，改善铸坯角部缺陷，同时在结晶器下部铜板角部和铸坯角部虚接触以改善铜板磨损。

Description

一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板
技术领域
本发明涉及一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板。
背景技术
针对裂纹敏感性钢种，通过改善连铸坯角部传热，解决铸坯角部裂纹等缺陷，提高连铸坯质量。当前裂纹敏感性钢种通过改善连铸工艺和设备技术，铸坯宽面和窄面的缺陷逐渐减少，但是连铸过程中还是经常出现角部裂纹等缺陷（由于铸坯角部属于二维传热，冷却速度较大而且容易出现冷却不均匀，对于裂纹敏感性钢容易出现裂纹、角部凹陷等缺陷）。同时窄面铜板下部的角部在浇铸几千吨后就出现磨损，角部磨损的铜板如果继续使用连铸坯角部容易渗铜，轻则铸坯表面星状裂纹，严重还会引起窄面漏钢事故。
为解决上述问题，目前在结晶器中采用了窄面铜板倒内直角、倒内圆、改变窄面铜板冷却水缝结构等技术，效果不明显。另外对于铜板倒内角，母材消耗量大，成本较高，加工又特别复杂，同时该技术没有解决铜板下部角部的磨损严重、铜板寿命低的问题。
发明内容
  发明要解决的技术问题是提供一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，以克服现有技术中存在的缺陷。
本发明的技术方案为： 一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：包括窄面铜板本体，所述窄面铜板中下部两侧加工外倒角                                                
Figure 160902DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，k为钢的凝固系数。
所述铜板上沿到开始加工倒角的距离
Figure 201310200420X100002DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，a为线性系数，b为线性常数，k为钢的凝固系数。
在高度x处，外倒角加工后的平面宽度
Figure 340211DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，x为距离铜板上沿的尺寸；B为在高度x时，外倒角加工后的平面宽度；C为窄面铜板下口宽度；A为铜板上沿到开始加工倒角的距离；k为钢的凝固系数；v为拉坯速度。
所述的外倒角和铜板工作面D相交线过渡圆角弧≥50mm。
本发明的技术效果为：
本发明具有保证连铸坯角部的缓冷，减少或消除铸坯角部缺陷，提高铸坯质量，减少窄面铜板的磨损，延长窄面铜板使用寿命，减少结晶器维修量的特点。
本发明通过加工倒角增加铸坯和铜板角部之间热阻，保证铸坯角部缓冷，改善铸坯角部缺陷，同时在结晶器下部铜板角部和铸坯角部虚接触以改善铜板磨损。
附图说明
图1为本发明的结构原理图；
图2为本发明的Z—Z剖视图。
具体实施方式
本发明涉及冶金连铸设备，特别涉及一种解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板。
参见图1和图2，本发明涉及的一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板的具体结构为：
包括窄面铜板本体1，所述窄面铜板中下部两侧加工外倒角
Figure 201310200420X100002DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，k为钢的凝固系数。
本发明中铜板上沿到开始加工倒角的距离
Figure 805215DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，a为线性系数，b为线性常数，k为钢的凝固系数。
本发明在高度x处，外倒角加工后的平面宽度；
其中，x为距离铜板上沿的尺寸；B为在高度x时，外倒角加工后的平面宽度；C为窄面铜板下口宽度；A为铜板上沿到开始加工倒角的距离；k为钢的凝固系数；v为拉坯速度。
本发明外倒角和铜板工作面D相交线过渡圆角弧≥50mm。避免尖角以及铜板工作面应力集中，R≥50mm能有效改善铜板工作面应力集中。
参照图1、图2，一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板下部的两侧角部加工外倒角，依据铸坯凝固计算，得到加工参数A、B以及角度α，见公式（1）、（2）和公式（3）：
                             （1） 
Figure 824358DEST_PATH_IMAGE005
                      （2） 
 
Figure 205968DEST_PATH_IMAGE004
                        （3）
上述方程中参数表示：
A，铜板上沿到开始加工倒角的距离，mm；
x，距离铜板上沿的尺寸，mm；
B，在高度x时，外倒角加工后的平面宽度，mm；
α，倒角角度，°；
a，线性系数，mm/min；
b，线性常数，mm；
k，钢的凝固系数， mm ·min-1/2；
v，拉坯速度，mm/min；
C，窄面铜板下口宽度，mm。
本发明的工作原理为：
连铸浇钢过程中，由于铸坯角部属于二维冷却，角部冷却强度大、凝固的坯壳收缩较大，直接和铜板发生滑动摩擦，降低了铜板的寿命。考虑到窄面铜板宽度方向的锥度，考虑铸坯在结晶器内的凝固特点，将窄面铜板下部角部按照上式加工成外倒角，这样沿着浇铸方向，铸坯角部和结晶器角部间隙向下呈线性增加，热阻也随之增加，实现铸坯角部均匀、缓和的冷却，使铸坯角部缺陷得以减少或消除，铸坯质量得到保证。
将窄面铜板下部的两侧加工成外倒角，倒角加工参数A、B、角度α考虑钢种凝固特性，倒角和铜板工作面相交线过渡圆角R。在保证结晶器角部冷却的前提下，铜板外倒角保证铸坯角部和结晶器角部间隙呈线性增加而达到增加热阻的目的。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (4)

1.一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：
包括窄面铜板本体（1），所述窄面铜板中下部两侧加工外倒角                                                
Figure 110038DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，k为钢的凝固系数。
2.根据权利要求1所述用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：
所述铜板上沿到开始加工倒角的距离
Figure 201310200420X100001DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，a为线性系数，b为线性常数，k为钢的凝固系数。
3.根据权利要求1或2所述用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：
在高度x处，外倒角加工后的平面宽度
Figure 141973DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，x为距离铜板上沿的尺寸；B为在高度x时，外倒角加工后的平面宽度；C为窄面铜板下口宽度；A为铜板上沿到开始加工倒角的距离；k为钢的凝固系数；v为拉坯速度。
4.根据权利要求1所述用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板，其特征在于：所述的外倒角和铜板工作面D相交线过渡圆角弧≥50mm。
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