一种防止连铸坯缺陷的结晶器的制作方法

本实用新型涉及一种防止缺陷的结晶器，属于结晶器技术领域，具体涉及板坯、方坯连铸结晶器技术领域。

背景技术：

连铸坯会有各种缺陷,防止各种缺陷产生的方法也很多,其中很多缺陷的产生与连铸的关键设备—结晶器有关，连铸坯的很多缺陷是在弯月面处产生的,弯月面附近导出的热量太多和导出的热量不均匀,会引起裂纹和漏钢，特别是随着人们对产生效率要求，拉速越来越高，弯月面附近导出的热量更加剧烈，导出的热量更加不均匀，由此引起的裂纹和漏钢几率增加更为频繁。铸坯热量导出依赖连铸结晶器冷却水的带出，连铸结晶器铜板冷却水的通道是上下一致的，水量的设计是上下全部一致的。随着拉速的提高，要求总的冷却水量增加，由弯月面导出的热量当然更多，因弯月面收缩变化幅度增大,而引起弯月面导出的热量将更加不均匀，缺陷自然更多，更频繁。

为了防治各种缺陷，现有技术有多种解决的技术手段。公告号为CN 203155963 U的专利文献公开了一种浇注方坯的新型结晶器，在板坯结晶器的基础上，通过安装分流装置实现了方坯的生产，使得板坯结晶器生产产品具有多样化特点 ；相比于重新设计方坯结晶器，分流装置的应用降低了设备的成本 ；由于分流装置具有导热性能好，散热快的特点，同时，冷却水的通入，使得高温钢液的部分热量经分流装置被冷却水带走，提高了板坯结晶器的使用寿命 ；在钢液的凝固过程中，各部分坯壳均匀冷却，其生长也较为均匀，避免了铸坯裂纹、鼓肚等缺陷的产生，提高了铸坯的成材率。

但是，此专利实际是利用较宽的板坯结晶器，在宽度方向插入窄边结晶器，将板坯结晶器分成几个方坯结晶器，所述窄边结晶器因其两边都必须冷却，所以两边都必须有冷却水孔，而不是所谓的分流，上述文献在弯月面区域的水流量大，导热不均匀，没有控制流量的部件，导致热量传导不可控制，防止裂纹缺陷效果不好。

公告号为CN 202155493 U的专利文献公开了一种薄板坯连铸机结晶器宽面铜板冷却结构，针对目前薄板坯连铸结晶器宽面铜板冷却结构不合理，导致宽面铜板及铸坯温度冷却不均、易造成铜板裂纹严重、寿命低、铸坯质量缺陷等问题进行了改进，对结晶器宽面铜板冷却水道进行了优化设计，其冷却水道直径减小、数量增加，并且根据钢水温度分布情况进行合理分布，有效改善结晶器宽面冷却强度，改善结晶器宽面温度分布，减少结晶器铜板表面温度差，提高铸坯质量。

上述专利水槽冷却间隔不均匀，冷却也不均匀，变为水孔可以设计间隔均匀，温度分布相对均匀。在冷却的同时，为了进行导热，采用了冷却水道直径减小、数量增加，并且根据钢水温度分布情况进行合理分布，在弯月面区域的水流量没有减小，其同样存在弯月面区域的水流量大，导热不均匀，没有控制流量的部件，导致热量传导不可控制，防止裂纹缺陷效果不好。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种导热均匀，在弯月面区域可以控制冷却流量的装置，解决了现有技术中存在的弯月面区域导热不均匀、流量不可控制，从而导致裂纹等缺陷的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种防止缺陷的结晶器，包括铜板和水箱，铜板设置冷却水槽，水箱设置一个进水室和多个出水室，冷却水槽和进水室和出水室连通，所述多个出水室至少有一个设置在弯月面区域，至少有一个设置在弯月面区域的下方。

优选地，所述冷却水槽在弯月面区域为冷却水槽一，弯月面下方为冷却水槽二，冷却水槽一的截面积小于冷却水槽二的截面积。

优选地，进水室位于水箱下部，与冷却水槽二连通，至少一个出水室与冷却水槽一连通，至少一个出水室与所述冷却水槽一的下端和冷却水槽二的上端连通。

优选地，与冷却水槽一连通的出水室一与水箱相应通道一连通，与所述冷却水槽一的下端和冷却水槽二的上端连通的出水室二与水箱相应通道二连通，所述水箱相应通道一或水箱相应通道二上设置阀门。

优选地，所述进水室和出水室的通道至多有一个没有设置流量计。

优选地，包括水箱与铜板间增加的可快速更换的水箱背板，进水室和出水室转移至所述水箱背板。

优选地，出水管一流出的冷却水量为总冷却水量的40%～70%。

优选地，出水管一流出的冷却水量为总冷却水量的50%～60%。

优选地，通过调节冷却水槽一的截面积调节冷却水槽一的冷却水量。

优选地，通过调节所述阀门开合度的大小控制冷却水槽一的的冷却水量。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在铜板设置冷却水槽，作为冷却水的通道，易于制造，在结晶器的供水结构上作出改变，使得水流量在弯月面区域减小，但是总冷却水流量不变，起到了降低结晶器弯月面区冷却强度,减小弯月面区收缩变化幅度,使连铸坯的形成和生长更均匀,有效预防或减少连铸坯产生裂纹,提高了连铸坯质量,可以满足现有技术中对拉速大的要求。

2、通过设置分流孔，在水流到达弯月面区域前就减小流量，可以有效地起到均匀冷却的作用。

3、而且可以综合运用控制水流通道截面积或者设置阀门的技术手段来具体调节通过弯月面区域的水流量，在弯月面区的通道的截面积小于之下的截面积，或者在水箱相应通道设置阀门，通过阀门的精确调节来控制水流量，水流在到达弯月面区通流量减少，达到精确控制冷却效果的技术效果，使得控制弯月面区的水量非常得心应手, 改变弯月面区的冷却水量,使弯月面区的冷却水量降低，弯月面区冷却强度降低，热流密度减小，弯月面区域延长，热传导相对均匀，对结晶器整体而言，冷却水量没有减少，整体冷却能力没有改变，在弯月面区域产生连铸缺陷的因素大大降低，可有效消除连铸缺陷,弯月面区通水量控制在总水量的40%～80%,既有利于减少连铸缺陷,又避免粘结漏钢。

4、本实用新型可以设置流量计，来精确的测定通过弯月面区域的流量，方便研究流量对缺陷产生的影响，从而具体选择合适的流量参数。

5、本实用新型还提供可以快速更换的背板，可以方便安装和拆卸，减小劳动强度。

6、本实用新型通过具体的实验，最后得到合适的弯月面区域的流量为40%～70%，最好为50%～60%，在此流量下，裂纹缺陷少，连铸质量显著提高。

附图说明

图1为弯月面区域变浅的水槽的结晶器立剖面示意图。

图2为弯月面水槽变窄的结晶器铜板水槽面示意图。

图3为弯月面区域变窄的水槽的结晶器立剖面示意图。

图4为结晶器水箱由水箱和水箱背板组成的结晶器立剖面示意图。

图5为结晶器水箱由水箱和水箱背板组成的结晶器立剖面的另一个示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一:如图1所示, 一种防止缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱2，所述结晶器水箱设置一个进水室3和两个出水室，出水室一4a与出水室二4b，所述进水室3与进水管5连通，所述出水室一4a与出水管一6a连通，所述出水室二4b与出水管二6b连通，所述出水管二6b上设置阀门7，所述出水管二6b与阀门7连通，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水槽，所述冷却水槽分为两部分，第一部分为正常的冷却水槽一8，第二部分为在弯月面区域变浅的冷却水槽二9，所述结晶器水箱的出水室一4a与冷却水槽二9连通，所述结晶器水箱的出水室二4b与所述冷却水槽二9的下端和冷却水槽一8的上部连通，即流入结晶器水箱的冷却水，一部分经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出，另一部分冷却水不经所述冷却水槽二9，而是直接由所述冷却水槽一8上部进入所述出水室二4b与出水管二6b与阀门7而流出，所述进水管5上设置流量计10,所述出水管一6a上设置流量计11,所述出水管二6b上设置流量计12,通过控制所述冷却水槽二9的截面积的大小和所述阀门7开合度的大小，从而实现对流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量的控制，其中流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量为总冷却水量的40%～50%。

实施例二:如图2、图3所示，一种防止连铸坯缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱2，所述结晶器水箱设置一个进水室3和两个出水室，出水室一4a与出水室二4b，所述进水室3与进水管5连通，所述出水室一4a与出水管一6a连通，所述出水室二4b与出水管二6b连通，所述出水管6b二上设置阀门7，所述出水管二6b与阀门7连通，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水槽，所述冷却水槽分为两部分，第一部分为正常的冷却水槽一8，第二部分为在弯月面区域变窄的冷却水槽二9，所述结晶器水箱的出水室一4a与冷却水槽二9连通，所述结晶器水箱的出水室二4b与所述冷却水槽二9的下端和冷却水槽一8的上部连通，即流入结晶器水箱的冷却水，一部分经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出，另一部分冷却水不经所述冷却水槽二9，而是直接由所述冷却水槽一8上部进入所述出水室二4b与出水管二6b与阀门7而流出，所述进水管5上设置流量计10,所述出水管一6a上设置流量计11,通过控制所述冷却水槽二9的截面积的大小和所述阀门7开合度的大小，从而实现对流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量的控制，其中流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量为总冷却水量的60%～70%。

实施例三：如图4所示，一种防止连铸坯缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱，所述结晶器水箱，包括水箱2a和水箱与结晶器铜板间增加的可快速更换的水箱背板2b，所述水箱背板上设置进水室3和出水室一4a、出水室二4b，所述进水室3与进水管5连通，所述出水室一4a与水箱2a相应通道及出水管一6a连通，所述出水室二4b与水箱2a相应通道及出水管二6b连通，所述出水管一6a上设置阀门7，所述出水管一6a与阀门7连通，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水槽，所述冷却水槽分为两部分，第一部分为正常的冷却水槽一8，第二部分为在弯月面区域变浅的冷却水槽二9，所述结晶器水箱的出水室一4a与冷却水槽二9连通，所述结晶器水箱的出水室二4b与所述冷却水槽二9的下端和冷却水槽一8的上部连通，即流入结晶器水箱的冷却水，一部分经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出，另一部分冷却水不经所述冷却水槽二9，而是直接由所述冷却水槽一8上部进入所述出水室二4b与出水管二6b而流出，所述进水管5上设置流量计10,所述出水管二6b上设置流量计12,通过控制所述冷却水槽二9的截面积的大小和所述阀门7开合度的大小，从而实现对流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量的控制，其中流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量为总冷却水量的70%～80%。

实施例四:如图5所示，一种防止连铸坯缺陷的结晶器，包括结晶器铜板1和对结晶器铜板起支撑作用及冷却通水作用的结晶器水箱，所述结晶器水箱，包括水箱和水箱与结晶器铜板间增加的可快速更换的水箱背板，所述水箱背板上设置进水室3和出水室一4a、出水室二4b，所述进水室3与进水管5连通，所述出水室一4a与水箱相应通道及出水管一6a连通，所述出水室二4b与水箱相应通道及出水管二6b连通，所述出水管二6b上设置阀门7，所述出水管二6b与阀门7连通，所述结晶器铜板设置多个均匀分布的冷却水槽，所述冷却水槽分为两部分，第一部分为正常的冷却水槽一8，第二部分为在弯月面区域变窄的冷却水槽二9，所述结晶器水箱的出水室一4a与冷却水槽二9连通，所述结晶器水箱的出水室二4b与所述冷却水槽二9的下端和冷却水槽一8的上部连通，即流入结晶器水箱的冷却水，一部分经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出，另一部分冷却水不经所述冷却水槽二9，而是直接由所述冷却水槽一8上部进入所述出水室二4b与出水管二6b与阀门7而流出，所述出水管一6a上设置流量计11,所述出水管二6b上设置流量计12,通过控制所述冷却水槽二9的截面积的大小和所述阀门7开合度的大小，从而实现对流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量的控制，其中流经所述冷却水槽二9和所述出水室一4a与出水管一6a流出的冷却水量为总冷却水量的50%～60%。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。