专利名称：一种组合冷却式板坯结晶器铜板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属连续铸造领域，特别涉及到一种组合冷却式板 坯结晶器铜板。
背景技术：
在传统的板坯连铸中，合理优化结晶器铜板的冷却水槽的结构，有 效提高结晶器的传热效率，降低铜板热面温度，是提高结晶器铜板使用 寿命、增加结晶器内坯壳厚度的核心关键。目前板坯结晶器的冷却水槽的结构形式主要有三种垂直于结晶器 工作面的纵向冷却水槽，平行于结晶器工作面的横向冷却水槽，圆孔式 冷却水道。中国实用新型专利申请(申请号200520113359.6，名称可减少 铸坯裂紋的板坯连铸机结晶器)提供了一种采用凹形水槽进行冷却的结 晶器铜^1，中国实用新型专利申请(申请号99108475. 6名称连铸结 晶器的结晶器壁)提供了一种凹形水槽的结构，中国实用新型专利(申 请号00246026.2,名称铜板冷却壁)提供了 一种采用圆孔式冷却水 道进行冷却的板坯结晶器铜板，《板坯连铸结晶器热行为研究》(金属学 报2006年10月P1081 - 1086 )提供了一种釆用分组的纵向冷却水槽结构的结晶器铜板，对水槽进行分组是为了给结晶器铜板的固定筋板提供 合适的位置，以提高结晶器铜板与背板之间的固定强度。由于凹形水槽 冷却方式和圆管式水槽冷却方式面向工作面的传热面积较大，因此传热 效果较好。采用分组式纵向冷却水槽的结构方式，其传热效果虽然比凹 形水槽冷却方式和圓管式水槽冷却方式稍差，但其对结晶器铜板的固定 筋板的冷却较好，因此被广泛应用于拉速不高的大板坯连铸技术中，同 时采用分组式纵向冷却水槽的结构方式所需的结晶器铜板厚度也较小，一般为40mm。而凹形水槽冷却方式和圆管式水槽冷却方式被广泛应用于 高拉速的薄板坯连铸技术中。固定筋板一般宽度为25 - 35mm，在高拉速 下，可以造成铜板传热的不均匀以及受热带来的结晶器铜板固定强度的 降低。因此，釆用凹形水槽冷却方式和圆管式水槽冷却方式解决固定筋 板的冷却时，需要在每个筋板下面设置圆孔冷却水槽(见《珠钢薄板坯 连铸结晶器传热特征的研究》，钢铁研究学报，2005年8月，第17巻， P41-45),这毫无疑问的增加了结晶器铜板的厚度，薄板坯连铸结晶器 铜板厚度一^:为60 - 100mm。近年来，随着板坯连铸速度的提高，如何在较薄的铜板厚度条件下 获得较好的传热效果，已成为结晶器铜板冷却结构优化的一个方向。发明内容本实用新型的目的是提供一种组合冷却式板坯结晶器铜板，在加强 对结晶器铜板固定筋板冷却的同时，通过水槽结构的优化组合，有效的 提高了结晶器的传热效率。因此可以广泛应用于板坯的高速连铸技术中。为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的一种组合冷却式板坯结晶器铜板，其中铜板冷却面2是由多条固 定筋板3将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组冷却水槽由纵向冷 却水槽4和横向冷却水槽5组合构成，水槽与水槽之间由挡板9隔开； 在每组水槽中固定筋板3相邻处为纵向冷却水槽4。每组冷却水槽中部为横向冷却水槽5或纵向冷却水槽4。每组冷却水槽中有至少一个横向冷却水槽5。每个横向冷却水槽5是由铜板冷却面2上的凹槽和插入其中的插入 件组合而成。所述插入件为结晶器背板7上的凸筋6。每个横向冷却水槽5的横截面是矩形或者凹形。纵向冷却水槽4的长度Ll为10 - 20mra,宽度Dl为4 - 6mm;横向冷 却水槽5的长度L2为10 - 60mm,宽度D2为4 - 6隱。一种组合冷却式板坯结晶器铜板，其中铜板冷却面2是由多条固 定筋板3将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组冷却水槽由横向冷 却水槽5组合构成，氷槽与水槽之间由挡板9隔开。所述横向冷却水槽5的横截面是矩形或者凹形。本实用新型提供了一种组合冷却式板坯结晶器铜板l,铜板冷却面2 是由多条固定筋板3将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组水槽由 纵向冷却水槽4和横向冷却水槽5组合构成，在靠近固定筋板3处主要 布置纵向冷却水槽4，以加强固定筋板3的冷却，防止铜板受热而降低固定强度；横向冷却水槽5主要布置在每组水槽中部，以提高结晶器的冷 却效果。本实用新型与传统板坯连铸结晶器单一的纵向冷却水槽式铜板相 比，它在保持铜板结构强度的同时，提高了传热效率，降低了铜板使用 时的温度，提高了铜板使用寿命。结晶器铜板的每組冷却水槽中的水槽个数可以相同，也可以不同； 每组冷却水槽中可以有一个或多个横向冷却水槽5。它的纵向冷却水槽4 的宽度Dl为4-6mm,长度Ll为10 - 20mm,这样紧贴在固定筋板3的纵 向冷却水槽4就可以彻底的对固定筋板进行冷却。横向冷却水槽5的宽 度D2为4-6mm,长度L2为10 - 60mm,横向冷却水槽5不易过长，长度 过大会影响铜板的强度。因此，为了增加结晶器铜板的强度，也可以在 每组水槽的中部即横向冷却水槽5之间增加纵向冷却水槽4。每个横向冷 却水槽5可以由铜板冷却面上的凹槽和插入其中的结晶器背板7上的凸 筋6组合而成，也可以由铜^反冷却面上的凹槽和插入其中的插入件8组 合而成。每个横向冷却水槽5可以是矩形，也可以是凹形，横向冷却水 槽5的形状可以通过调整结晶器背板7上的凸筋6的形状或插入件8的 形状来实现。该铜板可以单独使用于结晶器宽面，也可以同时使用于结 晶器的窄边。在板坯连铸拉速要求不高的情况下，即对固定筋板的冷却要求不高 时横向冷却水槽可以是矩形也可以是凹形。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于1、 充分利用^f黄向冷却水槽冷却能力强的特点，在每组水槽的中部设 置横向冷却水槽冷，可整体提高结晶器的冷却能力。2、 在靠近固定筋板处设置纵向冷却水槽，可以加强对固定筋板的冷 却，充分保证铸机高拉速时结晶器高热流条件下的固定筋板的固定强度。3、 采用这种组合式的冷却方式，可以使结晶器铜板厚度降低到最薄， 降低了结晶器铜板的材料消耗和使用成本。4、 在加强对结晶器铜板固定筋板冷却的同时，通过水槽结构的优化 组合，有效的提高了结晶器的传热效率。因此可以广泛应用于板坯的高 速连铸技术中。
图1为本实用新型一种组合冷却式板坯结晶器铜板的横截面示意图。图2为每组冷却水槽中有一个横向冷却水槽的铜板结构示意图。图3为在每个横向冷却水槽之间设置纵向冷却水槽的结构示意图。图4为横向水槽由铜板冷却面上的凹槽和插入其中的结晶器背板上的凸筋组合而成的结构示意图。图5为横向水槽由铜板冷却面上的凹槽和插入其中的插入件组合而成的 结构示意图。上述附图中1为组合冷却式板坯结晶器铜板，2为铜板冷却面，3为固定筋板， 4为纵向冷却水槽，5为横向冷却水槽，6为结晶器背板上的凸筋， 7为结晶器背板，8为插入件，9为挡板IO为铜板工作面具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。如图1所示，铜板冷却面2是由多条固定筋板3将结晶器铜板的冷 却水槽分成若干组，每组冷却水槽由纵向冷却水槽4和横向冷却水槽5 组合构成，在靠近固定筋板3处主要布置纵向冷却水槽4，以加强固定筋 板3的冷却，防止铜板受热而降低固定强度；多个4黄向冷却水槽5主要 布置在每组水槽中部，以提高结晶器的冷却效果。纵向冷却水槽4的宽 度Dl为4 - 6mm,长度Ll为10 - 20mm。横向冷却水槽5的宽度D2为4 -6mm，长度L2为10-60mm，横向冷却水槽5不易过长，长度过大会影 响铜板的强度。在每组冷却水槽中，横向冷却水槽5可以是多个，如图1所示，也 可以是1个，如图2所示。如图3所示，为提高铜板的强度，可以在每个横向冷却水槽5之间 设置纵向冷却水槽4。如图4所示，每个横向冷却水槽5是由铜板冷却面上的凹槽和插入 其中的结晶器背板7上的凸筋6组合而成；也可以是由铜板冷却面上的 凹槽和插入其中的插入件8组合而成，如图5所示。每个横向冷却水槽59可以是矩形，如图l所示，也可以是凹形，如图4、 5所示；；横向冷却水 槽5的形状可以通过调整结晶器背板7上的凸筋6的形状或插入件8的 形状来实现。图6为仅采用分组的横向冷却水槽方式进行冷却的铜板结构示意图， 横向冷却水槽5可以是矩形，也可以是凹形，它适用于铸机拉速不高， 对结晶器固定筋板冷却要求不高的情况。
权利要求1、一种组合冷却式板坯结晶器铜板，其特征在于铜板冷却面(2)是由多条固定筋板(3)将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组冷却水槽由纵向冷却水槽(4)和横向冷却水槽(5)组合构成，水槽与水槽之间由挡板(9)隔开；在每组水槽中固定筋板(3)相邻处为纵向冷却水槽(4)。
2、 根据权利要求l所述的结晶器铜板，其特征在于每组冷却水槽 中部为横向冷却水槽(5 )或纵向冷却水槽(4 )。
3、 根据权利要求l所述的结晶器铜板，其特征在于每组冷却水槽 中有至少一个横向冷却水槽(5)。
4、 根据权利要求3所述的结晶器铜板，其特征在于每个横向冷却 水槽(5)是由铜板冷却面(2)上的凹槽和插入其中的插入件组合而成。
5、 根据权利要求4所述的结晶器铜板，其特征在于所述插入件为 结晶器背板(7)上的凸筋(6)。
6、 根据权利要求4所述的结晶器铜板，其特征在于每个横向冷却 水槽(5)的横截面是矩形或者凹形。
7、 根据权利要求1所述的结晶器铜板，其特征在于纵向冷却水槽 (4 )的长度Ll为10 - 20mm,宽度Dl为4 - 6ram;横向冷却水槽(5 )的长度L2为10 - 60mm,宽度D2为4 - 6mm。
8、 一种组合冷却式板坯结晶器铜板，其特征在于铜板冷却面(2) 是由多条固定筋板(3)将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组冷却 水槽由横向冷却水槽(5 )组合构成，水槽与水槽之间由挡板(9 )隔开。
9、 根据权利要求8所述的结晶器铜板，其特征在于所述横向冷却 水槽(5)的横截面是矩形或者凹形。
专利摘要本实用新型属于金属连续铸造领域，特别涉及到一种组合冷却式板坯结晶器铜板。该结晶器铜板冷却面(2)是由多条固定筋板(3)将结晶器铜板的冷却水槽分成若干组，每组冷却水槽都由纵向冷却水槽(4)和横向冷却水槽(5)组合构成，水槽与水槽之间由挡板(9)隔开；在靠近固定筋板(3)处主要布置纵向冷却水槽(4)，以加强固定筋板(3)的冷却，防止铜板受热而降低强度；横向冷却水槽(4)主要布置在每组水槽中部，以提高结晶器的冷却效果。本实用新型在保持铜板结构强度的同时，提高了传热效率，降低了铜板使用时的温度，提高了铜板使用寿命。
文档编号B22D11/055GK201168770SQ200820079739
公开日2008年12月24日 申请日期2008年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者刘和平, 吴夜明, 慧 张, 玫 王, 陶红标 申请人:钢铁研究总院