专利名称：用于连铸金属的液冷的结晶器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于连铸金属的液 冷的结晶器。
背景技术：
属于现有技术的是，铜的结晶器板由实心的铜块加工，在结晶器板
涉及轧制工字梁用异形坯结晶器(BeamBlank-Kokille )的宽面板的组成 部分时尤其如此。轧制工字梁用异形坯结晶器用于铸造技术地产生工字 型材坏，该工字型材坏在铸造之后轧制技术地继续加工。通过切削加工
铜块而产生铸造表面几何形状以及冷却通道几何形状。结晶器板的壁是 非常厚的。由于这种结构原理和制造原理，限制符合要求地形成冷却间 隙几何形状的可能性。另外铸造表面附近的区域的热膨胀由于结晶器板 的厚壁的且因此刚性的结构而被阻碍，所述膨胀由于热量通过金属溶液 传入而产生，因此运行载荷在铸造表面附近的区域内提高。
鉴于这种实情，即至今在所有情况中铜的结晶器板壁厚地构成，其 中用于结晶器板与适配板连接的固定销典型地选择得大于M16,不存在 这样的困难，即在各固定销之间保持较大的间距。在向壁薄的结晶器板 上过渡的过程中，由于固定销的有限的拧入深度仅可以用小于或者等于 M16的固定销工作。由于在连铸期间以热膨胀、冷水压力、夹紧力、在 结晶器板与适配板之间的张紧的形式的结晶器板的载荷以及由于用于将 结晶器板固定在适配板上的有限的空间，尤其在宽面板的头部区域和脚 部区域内产生如下问题，即保证薄壁的结晶器板的形状稳定的固定。
结晶器板和适配板借助于固定销的通常的张紧由于结晶器板相对于 适配板的必要的密封是干扰性的，因为必须环绕固定销形成密封。此外 设置在边缘区域内的固定销导致结晶器板的附加的未冷却的或者冷却不完全的区域。最后在轧制工字梁用异形坯结晶器中 一方面在臂与中间的 接片之间或者另 一方面在臂与边缘侧的法兰之间的倒圆的过渡部的区域 内难以添加宽面板的特定的几何形状。在此必须传递高的压紧力，但是 没有足够的空间用于足够数量的固定销。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种用于连铸金属的结晶器，尤其是轧制 工字梁用异形坯结晶器，其中薄壁的结晶器板尤其是在其有问题的头部 区域和脚部区域内可以毫无问题地与适配板连接。
按本发明用在权利要求1中描述的特征达到上述目的。
本发明构思的有利的进一步方案是从属权利要求的主题。
按本发明结晶器板和适配板在其头部区域和脚部区域内有目的地借 助于保持板彼此联接。因此结晶器板与适配板的连接由于一方面本身已 知的固定销并且另 一方面在结晶器板和适配板的头部区域和脚部区域内 的新型的保持板的结合而实现。在此保持板与适配板固定连接。与此对 应地保持板与结晶器板的联接这样形成，使得保持板不允许结晶器板朝 结晶器的型模空腔的方向运动。但是结晶器板沿横向方向和垂直方向可 以膨胀，以便减少材料应力，所述材料应力在连铸期间通过结晶器板的 热的载荷引起。在本发明的范围内尤其有利的是，由于保持板而保证结 晶器板全面优化地冷却直到直接的头部区域和脚部区域内。
结晶器尤其涉及一种轧制工字梁用异形坯结晶器，其中结晶器板优 选是轧制工字梁用异形坯结晶器的宽面板的组成部分。结晶器也可以涉 及一种板坯结晶器或者薄板坯结晶器。
另外结晶器板与适配板通过在头部区域和脚部区域内的保持板的联 接允许，直线延伸的密封件经过保持板的紧挨的附近，使得密封件的伸 展不会由于在此通常设置的固定销被干扰。优选地密封件嵌入到适配板 的槽内并且贴靠在结晶器板的背面上。
固定销优选作用到伸出结晶器板的背面的岛状的平台底座内，它们 至少部分地伸入在结晶器板与适配之间的冷却缝隙内并且具有一个适配于冷却介质的流动方向的流线形的结构。
按本发明的宽面板的制造成本明显比在传统的制造中更有利。此外
可以采用较高强度的铜材料例如CuAg、CuCrZr、CuCoBe或者CuNiBe。
结晶器板不仅可以由实心块加工而且可以由预成型的板制造。
的凹槽内。此外它们在此可以与适配板螺紋连接并且可以在边缘侧通过 槽/摔结构与结晶器板连接。在此有利的是，不仅在头部区域内而且在脚
部区域内分别设置两个保持板。这不仅使得其装配变得容易，而且由于 在工作时在结晶器板内产生的大的应力也使得保持板的拆卸变得容易。
鉴于保持板用凸起嵌入适配板的头部侧的和脚部侧的凹槽内，它们 存在可靠的保持并且由此构成毫无问题的支座用于结晶器板的由热引起 的可有限运动的固定。
在这种关系中尤其有利的是，结晶器板在头部区域和脚部区域内具 有纵向槽，保持板以边缘侧的榫嵌入到所述纵向槽内。
优选地纵向槽一方面由结晶器板的边缘凸起并且另 一方面由在该结 晶器板的背面上构成的筋限定。这种结构尤其有利地符合薄壁的结晶器 板的结构。
另外适宜地，筋在结晶器板的侧向的端面的区域内朝结晶器板背面 的方向倾斜地结束。
按一种进一步结构，在保持板上的榫由于保持板的内部的凹部构成， 所述凹部搭接结晶器板上的筋并且搭接适配板上的与筋相邻的板条以及 因此有助于结晶器板和适配板的毫无问题的联接。
为了能够沿两个方向接纳在从臂到结晶器板的端侧的法兰上的倒圆 的过渡部上的、作用在结晶器板上的力，并且同时为了能够允许沿垂直 和横向方向运动，而不会负面地影响在所述区域内的散热，在结晶器板 的背面上沿着从连接到中间的接板上的臂到边缘侧的法兰上的凸形倒圆 的过渡部设置垂直的即沿浇铸方向延伸的引导板条，而类似于结晶器板 的引导板条地在适配板的冷却侧上在边缘侧的法兰与倾斜的臂之间的沟 部的区域内设置垂直的即也沿浇铸方向延伸的保持板条。引导板条和保持板条允许结晶器板的定向的移动，其中在与结晶器板的横向板的接触
表面的区域内引导板条这样支承结晶器板的引导板条，使得通过夹紧力
在所述区域内不会产生结晶器板的变型。
另外有利的是，引导板条是结晶器板的整体的组成部分。 适宜地保持板条可松开地固定在适配板的冷却侧的槽内。 根据一种有利的进一步方案，设置在脚部区域内的保持板在榫的端
侧设有倒棱。
在结晶器板的脚部区域内在浇铸侧上设置的倒棱防止，在这个区域 内连铸钢坯贴靠在结晶器板上。按这样的方式降低热传递并且从而防止， 在结晶器板与适配板之间的密封件由于结晶器板的高的加热而被损坏。
下面借助于在附图中描述的实施例详细解释本发明。其中
图1以透视图的形式从浇铸侧看显示轧制工字梁用异形坯结晶器，
图2同样以透视图的形式并且从浇铸侧看显示宽面板的结晶器板，
图3以透视图的形式显示图2的结晶器板的背面，
图4以透视图的形式显示在除去结晶器板时图1的宽面板，
图5以放大图的形式显示图4的局部视图V，
图6沿箭头Via的方向看显示图1的视图的沿线VI-VI的垂直的 横截面图，
图7以放大图的形式显示图6的局部视图VII, 图8以放大图的形式显示图6的局部视图VIII。
具体实施例方式
在图1中用l表示宽面板，用于未详细描述的液冷的轧制工字梁用 异形坯结晶器，该结晶器用于连铸金属。两个这样的宽面板1与同样未 详细描述的窄面板一起构成轧制工字梁用异形坯结晶器的型模空腔。
宽面板l由一个薄壁的结晶器板和一个支承结晶器板2的相对于此 为厚壁的适配板3组成(也见图6至8)。如由图2和3可见的那样，结晶器板2包括一个中间的接片4、连接 到接片4上的倾斜的臂5以及端侧的法兰6。从接片4到臂5上的并且从 臂5到法兰6上的过渡部7、 8倒圆。
在结晶器板2的背面9上存在菱形的平台底座10 ，它们用于固定螺 紋套筒11,由图4和5可见的固定销12可以拧入到所述螺紋套筒内，所 述固定销用于结晶器板2与适配板3的连接。
另外由图3可见，在结晶器板2的背面9上沿凸形倒圓的从臂5到 法兰6上的过渡部8设置垂直延伸的引导板条13。引导板条13构成结晶 器板2的整体的组成部分。但是它们在这种情况中延伸超过结晶器板2 的高度的80%。
在结晶器板2的上面的和下面的边缘上，在背面9上延伸横向于浇 铸方向的筋14,所述筋在结晶器板2的侧面的端面15的区域内朝结晶器 板的背面的方向倾斜地结束。如在共同观察图3和6至8时可见，筋14 与结晶器板2的边缘凸起16—起限定纵向槽17。设置在由图l和4至8 可见的保持板19的边缘侧上的榫18嵌入到纵向槽17内。保持板19适 配于宽面板l的轮廓。相应两个保持板19设置在宽面板1的头部区域和 脚部区域20、 21内，保持板在宽面板l的垂直的中心横向平面中对接。
保持板19用突出部22嵌入适配板3的头部侧的和脚部侧的凹槽23、 24内并且与适配板3如由图1、 4和5可见的那样螺紋连接。在本实施例 中每个保持板19设置五个螺紋连接件25。在保持板19上的榫18由于保 持板19的内部的凹部26而构成，所述凹部搭接结晶器板2上的筋14并 且搭接适配板3上的与筋14相邻的板条27。
在筋14和板条27的区域内存在嵌入适配板3的槽28内的密封件29。 此外在图6中可见，在结晶器板2与适配板3之间设置一个用于引导冷 却介质的冷却间隙30。用于冷却介质的输入口 31在图6至8中可见。
类似于结晶器板2的引导板条13地在适配板3的冷却侧32上(图4 和5 )在边缘侧的法兰34与倾斜的臂35之间的沟部33的区域内设置垂 直延伸的保持板条36。保持板条36可松开地固定在适配板3的冷却侧 32的槽37内。图1、 6和8显示，在结晶器板2的脚部区域21内在浇铸侧39上设 置一个倒棱40。
也在设置在脚部区域21内的保持板19上存在榫18上的倒棱38。
附图标记列表
1 宽面板
2 结晶器板
3 适配板
4 结晶器板2的接片
5 结晶器板2的臂
6 结晶器板2的法兰
7 从接片4到臂5上的过渡部
8 从臂5到法兰6上的过渡部
9 结晶器板2的背面
10 铂制管座
11 在铂制管座10内的螺紋套筒
12 固定销 13引导板条
14 在结晶器板2上的筋
15 结晶器板2的端面
16 结晶器板2的端面
17 纵向槽
18 在保持板19上的榫
19 保持板
20 宽面板l、结晶器板2、适配板3的头部区域
21 宽面板l、结晶器板2、适配板3的脚部区域
22 在保持板19上的突出部
23 在适配板3内的上面的凹槽
24 在适配板3内的下面的凹槽25 保持板的五个螺紋连接件
26 在保持板内的凹部
27 在适配板3上的板条
28 在适配板3内的槽 29在槽28内的密封件
30 冷却间隙
31 至30的输入口
32 适配板3的冷却侧
33 在适配板3上的沟部
34 适配板3的法兰
35 适配板3的臂
36 在适配板3上的保持板条
37 在沟部33内的槽
38 在保持板19上的倒棱
39 结晶器板2的浇铸侧
40 在浇铸侧39上的倒棱。
权利要求
1. 用于连铸金属的液冷的结晶器，包括由铜或铜合金构成的结晶器板(2)以及适配板(3)，结晶器板(2)通过固定销(12)固定在所述适配板上，其特征在于结晶器板(2)除了固定销(12)之外还通过设置在所述结晶器板的头部区域和脚部区域(20、21)内的保持板(19)与适配板(3)联接。
2. 按权利要求1所述的结晶器，其特征在于结晶器板(2)是板 坯结晶器或者薄板坯结晶器的组成部分或者是轧制工字梁用异形坯结晶 器的宽面板(1)的组成部分。
3. 按权利要求1或2所述的结晶器，其特征在于保持板(19 )通 过突出部(22)嵌入到适配板(3)的头部侧的和脚部侧的凹槽(23、 24) 内。
4. 按权利要求1至3任一项所述的结晶器，其特征在于保持板(19 ) 通过槽/榫结构(17、 18)与结晶器板(2)联接。
5. 按权利要求3所述的结晶器，其特征在于结晶器板(2)在头 部区域(20)内和在脚部区域(21)内具有纵向槽(17)，保持板(19) 以边缘侧的榫(18)嵌入所述纵向槽内。
6. 按权利要求5所述的结晶器，其特征在于纵向槽(17)—方面 由结晶器板(2)的边缘凸起(16)并且另一方面由在该结晶器板的背面(9)上构成的筋(14)限定。
7. 按权利要求6所述的结晶器，其特征在于筋(14)在结晶器板 (2)的侧面的端面(15)的区域内朝结晶器板的背面(9)的方向倾斜地结束。
8. 按权利要求6或7所述的结晶器，其特征在于在保持板(19) 上的榫(18)由于保持板(19)的内部的凹部(26)而构成，所述凹部 搭接结晶器板(2)上的筋(14)并且搭接适配板(3)上的与筋(14) 相邻的板条(27)。
9. 按权利要求1至8任一项所述的结晶器，其特征在于结晶器板(2)具有一个中间的接片(4)、连接到中间的接片(4)上的臂(5) 以及在边缘侧连接到臂(5)上的法兰(6)，其中在臂(5)与法兰(6) 之间存在倒圆的过渡部(8)，其中结晶器板(2)在其背面(9)上在过 渡部(7)的区域内具有沿浇铸方向延伸的引导板条(13)，而类似于结 晶器板(2)的引导板条(13)地在适配板(3)的冷却侧(32)上在边 缘侧的法兰(34)与倾斜的臂(35)之间的沟部(33)的区域内设置同 样沿浇铸方向延伸的保持板条(36)。
10. 按权利要求9所述的结晶器，其特征在于引导板条(13)是 结晶器板(2)的整体的组成部分。
11. 按权利要求9或10所述的结晶器，其特征在于保持板条(36) 可松开地固定在适配板(3)的冷却侧(32)的槽(37)内。
12. 按权利要求l至ll任一项所述的结晶器，其特征在于设置在 脚部区域(21)内的保持板(19)在榫(18)的端侧设有倒棱(38)。
13. 按权利要求1至12任一项所述的结晶器，其特征在于结晶器 板(2)的浇铸侧(39)在脚部区域(21)内设有倒棱(40)。
全文摘要
用于连铸金属的液冷的结晶器，包括由铜或者铜合金构成的结晶器板(2)以及适配板(3)，结晶器板(2)通过固定销(12)固定在所述适配板上。结晶器板(2)除了固定销(12)之外还通过设置在所述结晶器板的头部区域和脚部区域(20、21)内的保持板(19)与适配板(3)联接。
文档编号B22D11/04GK101422810SQ20081017515
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年11月1日
发明者G·胡根许特, H-G·沃布克, T·罗尔夫 申请人:Kme德国股份及两合公司