专利名称：一种变水槽截面板坯结晶器铜板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变水槽截面板坯结晶器铜板，属于金属连续铸造领域。
背景技术：
炼钢行业的板坯连铸机工作时，钢水从结晶器铜板所围成的空腔内通过，冷却水 从结晶器铜板内板的冷却水槽内高速流过，并带走热量，使钢水温度下降并形成坯壳，为了 提高结晶器铜板的传热效率、降低铜板使用时的温度、提高铜板使用寿命，人们通过不断优 化结晶器铜板冷却水槽结构的方法实现。 中国实用新型专利(申请号200820079739. 6，名称一种组合式板坯结晶器铜 板)，提供了一种纵向和横向水槽组合冷却式结晶器铜板；中国实用新型专利申请(申请 号200520113359. 6，名称可减少铸坯裂纹的板坯结晶器铜板)，提供了一种采用凹形水 槽的板坯结晶器铜板，主要用于薄板坯结晶器铜板，其水缝截面的宽度及深度远大于普通 的板坯结晶器铜板；中国发明专利申请(申请号99108475. 6，名称连铸结晶器的结晶器 壁)，提供了一种采用凹形水槽的板坯结晶器铜板，通过一个带锥形的撑开件将铜板与水箱 摩擦连接，其水缝截面的宽度远大于普通的板坯结晶器铜板，并且通孔保持截面形状不变。 在钢水液面位置，由于液面波动等原因，使得在该位置的结晶器铜板承受着来自 钢水的远大于其它位置的热负荷，因此在该位置铜板的热裂纹是结晶器铜板失效的最主要 原因，尤其是中高拉速板坯连铸，优化钢水液面处的结晶器铜板结构，成为连铸生产线连续 稳定运行的控制关键点。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种变水槽截面板坯结晶器铜板，通过改变钢液表面 位置高温区结晶器铜板冷却水槽的截面形状，加快冷却水在铜板高热负荷区域水槽内的流 速方法，达到降低铜板的最高温度、加速结晶器铜板高热负荷区的传热导、使铜板工作面温 度分布更加均匀、延长结晶器铜板使用寿命目的。 本发明的技术方案是一种变水槽截面板坯结晶器铜板，主要包括一块结晶器 铜板内板，其内板上带有若干平行且变截面的水槽，一个通过螺纹连接件与内板相连的水 箱，在水箱与结晶器铜板内板相邻面，与变截面水槽对应位置分布有固结在水箱上的若干 平行且变截面的肋筋。 如上所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于内板水槽截面变化区段及 肋筋分布位置位于结晶器顶部接近钢水液面高温区的高热负荷区，可通过冷却水带走更多 的热量。 如上所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于在变水槽截面区段，结晶器 内板、水箱及肋筋共同形成一个封闭的凹形截面水槽，其截面积小于结晶器底部矩形水槽 的截面积，达到该凹形截面段冷却水流速高于其它区段效果。
如上所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于结晶器内板上变截面水槽的两个侧面呈梯形，使得截面逐渐扩张及收縮，有利于破坏该区域内冷却液体与冷却槽壁 面之间的层流薄膜。 如上所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于肋筋与结晶器内板上变截 面区段形状相似，呈长六棱柱体型，沿垂直于长度方向截面逐渐增加，随后保持，最后逐渐 收縮，形成该截面段封闭的凹形截面水槽。 如上所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于肋筋通过紧固件与水箱连 接或与水箱一体加工，方便于拆装与维修。 本发明的有益效果在于对于一般板坯结晶器铜板而言，由于水槽的截面形状不 变，从结晶器顶部到底部，结晶器水槽与冷却水之间的换热系数是基本不变的。本实用新 型结晶器铜板通过改变钢液表面附近内板水槽的截面形状方法，提高了该处冷却液体的流 速，增加对该位置结晶器铜板的冷却，改善了水道底部与相邻水道间结晶器内腔热传导在 水平方向不均匀现象，降低铜板热面的最高温度，降低在铜板的弯月面区域产生裂纹并使 镀层剥落的倾向，同时截面形状的改变破坏了该区域内冷却液体与冷却槽壁面之间的层流 薄膜，更有效地提高结晶器铜板高热负荷区的传热效率，降低铜板的最高温度，使铜板温度 分布更加均匀，延长了结晶器铜板的使用寿命。
附图1为本实用新型结晶器宽面结构示意图； 附图2为图1的局部e放大图； 附图3为附图2的H-H剖面图； 附图4为肋筋结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对一个实施例进行描述，附图中1结晶器铜板内板；2螺纹连接件； 3冷却水槽；4肋筋；5水箱。 如附图1及附图2所示，一种变水槽截面板坯结晶器铜板，由一块结晶器铜板内板 1、一个通过螺纹连接件2与内板1相连的水箱5，和与变截面水槽3对应位置分布的固结 在水箱5上的若干平行且变截面的肋筋4构成。结晶器铜板内板1上开有若干平行排列的 水槽3，水槽3在距离结晶器顶部75mm左右位置开始逐渐加宽到10mm，保持这个宽度延伸 200mm左右再收縮，恢复到结晶器最顶部的水槽宽度。 如附图3所示，在变水槽截面区段，结晶器内板1、水箱5及肋筋4共同形成一个 封闭的凹形截面水槽；在其它位置，结晶器内板1与水箱5共同形成一个封闭的矩形截面水 槽，凹形水槽的截面积小于矩形水槽的截面积。 如附图4所示，肋筋4形状为一个长六棱柱形，安装在图l所示的变水槽截面区段 内，棱柱高度小于水槽深度，以便于与水槽底面构成水缝；棱柱宽度小于水槽宽度，以便于 与水槽侧面构成水缝；肋筋4与水箱5通过紧固件连接或与水箱5 —体加工。
权利要求一种变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于结晶器铜板内板(1)上带有若干平行且变截面的水槽(3)，水箱(5)上固结有与内板水槽相对应的若干平行且变截面的肋筋(4)，水箱(5)通过螺纹连接件(2)与内板(1)相连。
2. 如权利要求1所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于内板水槽截面变化 区段及肋筋分布位置位于结晶器顶部接近钢水液面高温区的高热负荷区。
3. 如权利要求1所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于结晶器内板(1)在变水槽截面区段，由结晶器内板(1)、水箱(5)及肋筋(4)共同形成的封闭凹形截面水槽，其 截面积小于结晶器底部矩形水槽的截面积。
4. 如权利要求1所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于结晶器内板(1)上变截面水槽(3)的两个侧面呈梯形，使得截面逐渐扩张及收縮。
5. 如权利要求1所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于肋筋(4)与结晶器内板(1)上变截面区段形状相似，呈长六棱柱体型，沿垂直于长度方向截面逐渐增加，随后 保持并延伸一定长度，最后逐渐收縮。
6. 如权利要求1所述的变水槽截面板坯结晶器铜板，其特征在于肋筋(4)通过紧固件与水箱(5)连接或与水箱(5) —体加工。
专利摘要本实用新型涉及一种变水槽截面板坯结晶器铜板，属于金属连续铸造领域，由一块结晶器铜板内板1、一个与内板1相连的水箱5和固结在水箱5上的若干平行肋筋4构成。在变水槽截面区段，结晶器内板1、水箱5及肋筋4共同形成一个封闭的凹形截面水槽；在其它位置，结晶器内板1与水箱5共同形成一个封闭的矩形截面水槽，凹形水槽的截面积小于矩形水槽的截面积。其有益效果是在钢液与结晶器热交换最大位置通过水槽截面形状的改变，增加对该位置的冷却，改善了水道底部与相邻水道间结晶器内腔热传导在水平方向不均匀现象，降低铜板热面的最高温度，降低在铜板的弯月面区域产生裂纹并使镀层剥落的倾向，提高了铜板的使用寿命。
文档编号B22D11/059GK201524777SQ200920229490
公开日2010年7月14日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者刘春武, 李富帅, 熊杰, 许军, 陶金明 申请人:中冶连铸技术工程股份有限公司