专利名称：低应力金属薄板坯结晶器的制作方法
技术领域：
本发明属于铸造技术领域，是一种为金属薄板坯连续铸造使用的低应力金属薄板坯结晶器。
背景技术：
在公知的技术中，所用的直—弧形结晶器是通过合理曲面转化为纵向宽面的向外扩展，使侵入式水口的插入有了大的空间，并为热传导均匀和拉坯中合理变形创造了条件。但是由于宽面和窄面的厚度差异太大，则引起不同的冷热面积差；而且直线与弧之间有着拐点，就会造成坯壳受热不均，同时拐角部的变形过大造成了拉坯应力，使坯壳出现撕裂现象，从而产生裂纹，使金属薄板容易纵向中断。这样，不仅大大减少了结晶器的使用寿命，而且又严重影响了生产及产品质量。
本发明的目的是提供一种降低拉坯应力、避免板坯裂纹的低应力金属薄板坯结晶器。
发明内容
实现本发明的目的所采取的技术方案是该结晶器是由两块彼此相对的水冷宽面铜板和两端决定板坯宽度的窄面铜板组成，宽面铜板上部浇铸口为连续曲线状，其成型内腔的内表面为自下而上逐渐向外展宽的弧形工作面，形成了具有光滑曲面而又较大的浇铸室，在宽面铜板与窄面铜板的连接处设置有浇铸过渡圆角，宽面铜板的外表面设置有循环水冷却槽，冷却槽的槽底设置成与内腔弧形工作面相同的仿形弧面，其截面各点与内腔弧形工作面距离相等，以确保结晶器的冷却均匀，并使结晶器的热传导性能好，可以连续作业。
按照上述方案制成的低应力金属薄板坯结晶器，可在金属薄板坯连续铸造中，有效解决钢坯拐点应力集中问题，由于该结晶器受热均匀，应力分散，使凝固钢坯的变形阻力更小，不仅能够有效地解决铸坯纵向中断现象，而且能够避免金属薄板坯产生裂纹，从而达到提高生产效率、保证产品质量、增加结晶器使用寿命的目的。
下面利用附图进一步描述本发明的实施例。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的A-A剖面图。
具体实施例方式参看图1、图2、图3，本发明的低应力金属薄板坯结晶器，是由两块彼此相对的水冷宽面铜板1和两端决定板坯宽度的窄面铜板2组成，宽面铜板1的上部浇铸口为连续曲线状，本案中的连续曲线是采用下述“二阶求导”的计算公式得出每个点，而形成的连续曲线，其公式为X＝-475～475
Y＝0～900Z＝(K5Y5-K6Y4+K7Y3)*(K4-K9)*(K1X6-K2X4+K3X2-K8)其中K1～K9为常数由上述方程计算所获得的点连续形成浇铸口的曲线，并由此构成连续的浇铸曲面。
在宽面铜板1与窄面铜板2的连接处设置有浇铸过渡圆角，其成型内腔的内表面为自下而上逐渐向外展宽的弧形工作面1-2，形成了具有光滑曲面而又较大的浇铸室，由于结晶器上部浇铸区整个宽面均为光滑的曲面，因此，避免了板坯在运动变形和收缩过程中产生局部的应力集中。这样，在生产过程中，可保证结晶器上口处任何点运行至出口处对应点轨迹均为直线，(即铸坯微元沿拉坯方向为直线运行)，避免了复合弯曲应力及压应力，且使溶融金属排放时无过大的湍流或冲刷侧壁，使之具有较大的流量和较高的产量。同时也增强了铸坯坯壳交变热应力和机械应力。在宽面铜板1的外表面设置有循环水冷却槽3，冷却槽3的槽底设置成与内腔弧形工作面相同的仿形弧面3-1，其截面各点与内腔弧形工作面距离相等，以确保结晶器的冷却均匀，使结晶器热传导性能良好，可以连续作业。由于该结晶器受热均匀，应力分散，可使凝固钢坯的变形阻力更小，从而有效地解决了铸坯纵向中断现象。
权利要求
1.一种低应力金属薄板坯结晶器，是由两块彼此相对的水冷宽面铜板[1]和两端决定板坯宽度的窄面铜板[2]组成，其特征在于宽面铜板[1]的上部浇铸口为连续曲线状，其成型内腔的内表面为自下而上逐渐向外展宽的弧形工作面[1-2]，在宽面铜板[1]与窄面铜板[2]的连接处设置有浇铸过渡圆角，宽面铜板[1]的外表面设置有循环水冷却槽[3]。
2.根据权利要求1所述的低应力金属薄板坯结晶器。其特征在于冷却槽[3]的槽底设置成与内腔弧形工作面相同的仿形弧面[3-1]，其截面各点与内腔弧形工作面距离相等。
全文摘要
本发明涉及一种低应力金属薄板坯结晶器。该结晶器是由两块彼此相对的水冷宽面铜板和两端决定板坯宽度的窄面铜板组成，宽面铜板上部浇铸口为连续曲线状，其成型内腔的内表面为自下而上逐渐向外展宽的弧形工作面，形成了具有光滑曲面而又较大的浇铸室，宽面铜板的外表面设置有循环水冷却槽，冷却槽的槽底设置成与内腔弧形工作面相同的仿形弧面，其截面各点与内腔弧形工作面距离相等，以确保结晶器的冷却均匀，并使结晶器的热传导性能好，可以连续作业。使用该结晶器，可在金属薄板坯连续铸造中，有效解决钢坯拐点应力集中问题，并能够避免金属薄板坯产生裂纹，从而达到提高生产效率、保证产品质量、增加结晶器使用寿命的目的。
文档编号B22D11/04GK1689729SQ20041001023
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月24日 优先权日2004年4月24日
发明者朱新文, 张九成, 黄祥云, 吕艳伍, 朱书成, 闫荣浩 申请人:西峡龙城冶材集团有限公司