金属连铸结晶器窄面铜板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及金属凝固和连续铸造技术领域，特别是一种金属连铸结晶器窄面 铜板。
【背景技术】
[0002] 随着世界冶金技术的发展，现代连铸技术不断进步，可浇铸钢种不断扩大，一些高 合金、高品质、高裂纹敏感性钢种已经不断在大型钢铁企业连铸生产流程中得以生产；这其 中主要的技术进步之一是大断面铸坯连铸技术的发展；大断面铸坯连铸技术的发展，钢材 的压缩比增加，钢材的产品质量提高；但铸坯断面的增大带来的不利影响就是：在连铸过 程中由于铸坯体积较大，在凝固的过程中其由液相变为固相时，需要释放大量的热来保证 固化的效果，若铜板导热效果不佳则极易导致散热不通畅，固化效果不佳的现象，在牵引辊 牵引时若固化外皮过薄则极易导致受压变形，轻则影响钢坯质量重则可能由于受压造成钢 坯钢皮破裂导致钢水泄漏的严重生产事故。
[0003] 中国实用新型专利ZL02214026.3 (公告号CN2547438Y，名称"板坯连铸结晶器 窄边铜板"）提供了一种带侧面倒角的结晶器窄面铜板，其倒角尺寸为6~10mm，角度为 45度。该专利并未有指出侧面倒角的冷却方式，不利于一个水平面上产品冷却的一致性。 CN201744629Y的专利，公开了一种连铸用组合结晶器的窄面铜板，其虽然设置较为全面的 冷却槽，但是冷却面较小势必会影响冷却的效果，造成导热不良的现象发生。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述不足，公开一种中部设置液冷面的倒角窄板。
[0005] 为了实现上述目的所采用的技术方案：
[0006] -种金属连铸结晶器窄面铜板，包括一个背面通过连接件与背板相连接的工作铜 板，所述连接件设置在所述工作铜板的背面的填充件上，所述连接件通过其上设置的凸起 与所述背板之间构成冷却剂间隙。
[0007] 进一步的，所述工作铜板的背面设置连接件处设置凹槽，所述凹槽内设置与其形 状相匹配的填充件。
[0008] 进一步的，所述凹槽为燕尾槽或T型槽。
[0009] 进一步的，所述连接件为螺栓，所述螺栓下部与所述填充件设计为一体。
[0010] 进一步的，所述凸起为套设在所述连接件上的套筒。
[0011] 进一步的，所述凸起与螺栓设计为一体。
[0012] 进一步的，所述填充件为硬质件。
[0013] 进一步的，所述螺栓外壁设置镀铬层。
[0014] 进一步的，所述硬质件为钢制件。
[0015] 进一步的，所述填充件上部与工作铜板的背面平齐。
[0016] 本实用新型在工作铜板背面设置凹槽，并在凹槽内设置填充件的形式，增大了铜 板与填充件的接触面积并提高支撑力，将凹槽设计为燕尾槽或T型槽，以此来增强稳定性， 降低填充件从工作铜板背面脱落的风险；在填充件上设置螺栓，并将螺栓与填充件设计为 一体，能够增大连接的强度，减少螺栓的设置数量。
[0017] 在螺栓中部设置凸起能够支撑背板，使得背板与工作铜板背面产生冷却剂间隙， 而凸起即可与螺栓设计为一体的固定形式，来保证支撑力，同时仅仅在螺栓与背板的接触 面处设置凸起，减少了冷却剂中的阻力块的形状，进而减小了冷却剂在冷却间隙内的阻力； 为了保证冷却的质量在背板与工作铜板的边侧设置密封壁，从而保证在工作铜板与背板装 配后其不会由于水压过大导致从两侧泄露冷却剂的现象。
[0018] 采用的凸起也可设计为孔径大于螺栓直径的圆筒，根据设计的需要采用中部或下 部或上部或整体镂空的圆筒，使得在铜板使用废弃后可以将圆筒取下重复利用，也可设计 为螺母的形式，由于螺纹的下端至填充件的距离相同，使得螺母的形式得以实现。
[0019] 采用的工作铜板与填充件均经过预应力处理，能够减少由于工作铜板受热造成的 工作铜板内应力聚集的现象，延长了工作铜板的使用寿命，避免了由于内应力聚集造成填 充件与工作铜板产生间隙或翘板的现象，采用的填充件与工作铜板背面相平齐，减少了冷 却剂的流动阻力。
[0020] 本实用新型采用在工作铜板背面设置凹槽，并在其中设置上部带有螺栓填充件的 结构形式，增强工作铜板与背板的结构强度，减少连接件的数量，从而减少冷却剂在其中的 阻力；通过对工作铜板的预应力处理，延长了使用寿命；本实用新型结构简单，操作简便， 值得推广与应用。
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型的侧面结构示意图；
[0022] 图2是本实用新型的连接件处的第一种结构示意图；
[0023] 图3是本实用新型的连接件处的第二种结构示意图；
[0024] 图4是本实用新型的连接件处的第三种结构示意图；
[0025] 图5是本实用新型的燕尾型的凹槽结构示意图；
[0026] 图6是本实用新型的Τ型槽的结构示意图；
[0027] 图7是本实用新型装配孔处的局部结构示意图；
[0028] 图8是本实用新型圆筒的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为了进一步的说明本实用新型的优越性，对本实用新型的性能进行不同数据的测 试：
[0030] 第一组：采用相同的结晶器铜板分别采用常规的螺栓连接和本实用新型的结构形 式，分别测试钢坯的裂纹情况和使用寿命，获得的实验数据如下表所示：
[0031] 注：本组实验测试为生产200*240毫米不锈钢板、900*20钢板获得的数据，连续对 200套设备进行测试获得的平均范围值。
[0032] 由上表可以看出虽然采用相同结晶器铜板均应用在生产200*240的不锈钢板和 900*20钢板的连铸结晶器中，经过200套设备连续不断的生产获得平均数值可以看出，本 实用新型不仅减少了裂纹率而且使用寿命大大提升，由此可以看出本实用新型具备良好的 导热性能。
[0033] 第二组：采用本实用新型的连接方式、常规工作铜板背面设置凸台螺栓连接和平 面螺栓连接，分别测试单位面积（1平方米）工作铜板获得相同强度所用的螺栓数量和使用 寿命，获得的数据如下：
[0034] 注：本组实验测试200次，实验采用1. 8米长的铜板凸台面积为4~8平方厘米， 采用的螺栓为M16/M12的细牙钢制螺栓获得的平均数据。
[0035] 由上表可以看出尽管均采用相同性能的螺栓，但是要想获得相同的连接强度，本 实用新型仅需50~70个螺栓即可实现，而凸台螺栓连接与平面螺栓连接，其由于需要设 置螺栓数量多则导致工作铜板背面的导热面减少，然而数量众多的螺栓并没有延长使用寿 命，而本实用新型不仅结构稳定而且导热面增大，使得使用寿命大大增加。
[0036] 第三组：本实用新型采用分别施加预应力然后装配再次施加预应力的方式、常规 铜板预应力和装配后预应力的方式，分别测试其相对与常规铜板提高的结构强度和使用寿 命。
[0037] 注：本组实验测试200次，实验采用2. 8米长的铜板对其进行最佳预应力处理，测 试其弯拉强度与使用寿命。
[0038] 由上表可以看出，同样是采用预应力的方式，普通铜板预应力其提高的结构强度 仅有50~60MPa，使用寿命较常规的铜板提高了 2万吨左右；同样的材料与结构，但是采用 的预应力方式不同时，而产生的结构却大不相同，如果将填充件与工作铜板装配完毕后进 行预应力处理，则结构强度提高了 80~100兆帕，使用寿命为10~12万吨，提高幅度不是 很大，然后对填充件与工作铜板分别施加预应力然后进行装配后再次施加预应力的方式却 使得结构强度与使用寿命有了很大的提升，使得弯拉强度提高了 150~160MPa，使用寿命 达到13~15万吨，究其原因发现两者施加预应力在装配后再施加预应力的方式，其能够在 装配后施加预应力的方式将两者预应力而产生的内应力抵消，相互协同的作用下从而不仅 提高了结构强度也增加了使用寿命。
[0039] 以下结合附图1~8具体实施例进一步说明本实用新型的优越性：
[0040] 实施例一：
[0041] -种金属连铸结晶器窄面铜板，包括一个背面通过连接件3与背板2相连接的工 作铜板1，所述连接件3设置在所述工作铜板1的背面的填充件4上，所述连接件3通过其 上设置的凸起6与所述背板2之间构成冷却剂间隙5。
[0042] 进