一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及金屬凝固和連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器 窄面復(fù)合板。
【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)晶器是連續(xù)鑄鋼中的鑄坯成型設(shè)備，是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，其基本功能是 利用冷卻水通過(guò)水冷銅板間接帶走鋼水中的熱量，使鋼水在結(jié)晶器內(nèi)連續(xù)地形成具有一定 厚度和一定強(qiáng)度的坯殼。
[0003] 隨著現(xiàn)代連鑄技術(shù)不斷進(jìn)步，可澆鑄鋼種不斷擴(kuò)大，一些高合金、高品質(zhì)、高裂紋 敏感性鋼種已經(jīng)不斷在大型鋼鐵企業(yè)連鑄生產(chǎn)流程中生產(chǎn)。這其中主要的技術(shù)進(jìn)步之一是 大斷面鑄坯連鑄技術(shù)的發(fā)展一一鋼材的壓縮比增加，鋼材的產(chǎn)品質(zhì)量提高。但鑄坯斷面的 增大帶來(lái)的不利影響在于鑄坯在鑄機(jī)里需要彎曲、矯直，由此會(huì)帶來(lái)鑄坯角部裂紋的增加。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利ZL02214026. 3 (公告號(hào)CN2547438Y，名稱(chēng)"板坯連鑄結(jié)晶器窄邊銅板"） 提供了一種帶側(cè)面倒角的結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其倒角尺寸為6~10_，角度為45度。該專(zhuān)利 并未有指出側(cè)面倒角的冷卻方式，不利于一個(gè)水平面上產(chǎn)品冷卻的一致性。CN201744629Y 的專(zhuān)利，公開(kāi)了一種連鑄用組合結(jié)晶器的窄面復(fù)合板，可以保證窄面復(fù)合板的側(cè)面倒角區(qū) 域的冷卻效果、避免鑄坯角部的裂紋，但是沒(méi)有足夠考慮到倒角區(qū)域的具體細(xì)節(jié)以及如何 能夠更有效增加冷卻水冷卻效果等問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，公開(kāi)了一種有利于避免或減少鑄坯角部的 裂紋，增大冷卻水接觸面積和冷卻效果的一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下所述：一種倒角結(jié)構(gòu)連 鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，所述窄面復(fù)合板包括內(nèi)層的冷卻板和外層的支撐板，所述冷卻板與 所述支撐板形狀相適應(yīng)，所述冷卻板包括大面區(qū)和側(cè)面倒角區(qū)，所述側(cè)面倒角區(qū)倒角角度 α為45~60度，側(cè)面倒角的高度Η為該窄面復(fù)合板整體寬度的34%~55%，所述角度α 為側(cè)面倒角區(qū)的工作面與窄面復(fù)合板側(cè)面之間的夾角。
[0007] 所述冷卻板與所述支撐板通過(guò)固定銷(xiāo)連接，兩板間形成中空腔體。
[0008] 所述冷卻板為銅或銅合金制件，所述支撐板為鋼板制件，所述中空腔體設(shè)置冷卻 水槽。
[0009] 所述側(cè)面倒角的高度Η為60~90mm。
[0010] 所述支撐板厚度為140~170mm。
[0011] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的連鑄結(jié)晶器窄面板采用的是復(fù)合板結(jié)構(gòu)，由內(nèi)層的冷卻板和外 層的支撐板組成，所述冷卻板與所述支撐板形狀相適應(yīng)，且通過(guò)固定銷(xiāo)連接，兩板間形成中 空腔體，這主要是由于將冷卻銅板隨鋼板一起加工，能夠改善銅板的受力狀況，使銅板不易 變形，厚度為140~170mm的鋼板剛度比一體成型的支撐板要大，而且重量較經(jīng)，具有優(yōu)越 性；采用中空腔式設(shè)計(jì)為冷卻水腔，包括冷卻水槽，可以增大冷卻水與銅板的接觸面，使冷 卻效果更好。
[0012] 冷卻板為銅或銅合金制件，包括大面區(qū)和側(cè)面倒角區(qū)，所述側(cè)面倒角區(qū)倒角角度 α為45~60度，側(cè)面倒角的高度Η為該窄面復(fù)合板整體寬度的34%~55%，所述角度α 為側(cè)面倒角區(qū)的工作面與窄面復(fù)合板側(cè)面之間的夾角；側(cè)面倒角的角度α為45~60度， 如α小于45度，倒角角度小，意味著側(cè)面倒角很尖很長(zhǎng)，冷卻水道無(wú)法對(duì)倒角的尖端部分 實(shí)施很好的冷卻，側(cè)面倒角的壽命也會(huì)降低；倒角不易過(guò)大，理論上最大為90度，但如α大 于60度，鑄坯變形過(guò)程中的應(yīng)力集中無(wú)法消除，會(huì)使得倒角失去意義，同樣地，如果α小于 45度，由于倒角區(qū)空間小，難以設(shè)置足夠數(shù)量的冷卻小圓孔水道，鑄坯角部受到冷卻的強(qiáng)度 不高導(dǎo)致裂紋的發(fā)生，倒角的作用同樣難以發(fā)揮，在實(shí)際實(shí)施中，側(cè)面倒角的高度Η為60~ 90mm，這樣可以保證倒角冷卻效果、避免鑄坯角部裂紋，并可提高窄面銅板和側(cè)面倒角的使 用壽命和鑄坯質(zhì)量。
[0013] 本實(shí)用新型可以通過(guò)倒角具體角度和高度的配合，實(shí)現(xiàn)避免鑄坯角部裂紋的效 果，倒角細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)并可提高窄面銅板和側(cè)面倒角的使用壽命和鑄坯質(zhì)量，同時(shí)，復(fù)合板結(jié) 構(gòu)可以使冷卻板與支撐板之間形成大面積的整體中控水腔，改變了傳統(tǒng)水槽結(jié)構(gòu)或者水孔 結(jié)構(gòu)，存在40%以上冷卻盲區(qū)且冷卻強(qiáng)度較差的缺點(diǎn)，本銅板結(jié)構(gòu)通過(guò)采用整體水腔冷卻 面，可以達(dá)到對(duì)接觸面的同時(shí)冷卻，而且冷卻盲區(qū)只有5%，導(dǎo)熱能力更強(qiáng)，從而使結(jié)晶器窄 邊磨損減少，增加銅板壽命，有效提高了冷卻效率和工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型復(fù)合板面的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 如圖1所示，一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，窄面復(fù)合板包括內(nèi)層的冷卻 板1和外層的支撐板2,冷卻板1與支撐板2形狀相適應(yīng)，冷卻板包括大面區(qū)和側(cè)面倒角 區(qū)，側(cè)面倒角區(qū)倒角角度α為45~60度，側(cè)面倒角的高度Η為該窄面復(fù)合板整體寬度的 34%~55%，角度α為側(cè)面倒角區(qū)的工作面與窄面復(fù)合板側(cè)面之間的夾角；冷卻板與支撐 板通過(guò)固定銷(xiāo)3連接，兩板間形成中空腔體4 ;冷卻板為銅或銅合金制件，支撐板為鋼板制 件，中空腔體設(shè)置冷卻水槽；側(cè)面倒角的高度Η為60~90mm ;支撐板厚度為140~170mm〇
[0016] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的連鑄結(jié)晶器窄面板采用的是復(fù)合板結(jié)構(gòu)，由內(nèi)層的冷卻板和外 層的支撐板組成，所述冷卻板與所述支撐板形狀相適應(yīng)，且通過(guò)固定銷(xiāo)連接，兩板間形成中 空腔體，這主要是由于將冷卻銅板隨鋼板一起加工，能夠改善銅板的受力狀況，使銅板不易 變形，厚度為140~170mm的鋼板剛度比一體成型的支撐板要大，而且重量較經(jīng)，具有優(yōu)越 性；采用中空腔式設(shè)計(jì)為冷卻水腔，包括冷卻水槽，可以增大冷卻水與銅板的接觸面，使冷 卻效果更好。
[0017] 冷卻板為銅或銅合金制件，包括大面區(qū)和側(cè)面倒角區(qū)，所述側(cè)面倒角區(qū)倒角角度 α為45~60度，側(cè)面倒角的高度Η為該窄面復(fù)合板整體寬度的34%~55%，所述角度α 為側(cè)面倒角區(qū)的工作面與窄面復(fù)合板側(cè)面之間的夾角；側(cè)面倒角的角度α為45~60度， 如α小于45度，倒角角度小，意味著側(cè)面倒角很尖很長(zhǎng)，冷卻水道無(wú)法對(duì)倒角的尖端部分 實(shí)施很好的冷卻，側(cè)面倒角的壽命也會(huì)降低；倒角不易過(guò)大，理論上最大為90度，但如α大 于60度，鑄坯變形過(guò)程中的應(yīng)力集中無(wú)法消除，會(huì)使得倒角失去意義，同樣地，如果α小于 45度，由于倒角區(qū)空間小，難以設(shè)置足夠數(shù)量的冷卻小圓孔水道，鑄坯角部受到冷卻的強(qiáng)度 不高導(dǎo)致裂紋的發(fā)生，倒角的作用同樣難以發(fā)揮，在實(shí)際實(shí)施中，側(cè)面倒角的高度Η為60~ 90mm，這樣可以保證倒角冷卻效果、避免鑄坯角部裂紋，并可提高窄面銅板和側(cè)面倒角的使 用壽命和鑄坯質(zhì)量。
[0018] 這種倒角結(jié)構(gòu)的采用以及具體角度的實(shí)施，相比傳統(tǒng)平面式窄板，可以通過(guò)多組 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比得到直觀測(cè)試：
[0019] 采用相同材質(zhì)的結(jié)晶器銅板分別采用傳統(tǒng)無(wú)倒角式加工和本實(shí)用新型倒角加工 的結(jié)構(gòu)形式，分別測(cè)試鋼坯的裂紋情況、邊角開(kāi)裂率和使用壽命，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所 示：
[0021] 表 1
[0022] 注：本組實(shí)驗(yàn)測(cè)試為生產(chǎn)180~280毫米不銹鋼板獲得的數(shù)據(jù)，連續(xù)對(duì)500套設(shè)備 進(jìn)行測(cè)試獲得的平均范圍值。
[0023] 由上表可以看出雖然采用相同材質(zhì)結(jié)晶器銅板均應(yīng)用在生產(chǎn)180~280毫米厚度 的不銹鋼連鑄結(jié)晶器中，經(jīng)過(guò)500套設(shè)備連續(xù)不斷的生產(chǎn)獲得平均數(shù)值可以看出，本實(shí)用 新型不僅減少了裂紋率而且邊角開(kāi)裂率與使用壽命也得到了極大的提升且未過(guò)多增加成 本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其特征在于：所述窄面復(fù)合板包括內(nèi)層的冷 卻板和外層的支撐板，所述冷卻板與所述支撐板形狀相適應(yīng)，所述冷卻板包括大面區(qū)和側(cè) 面倒角區(qū)，所述側(cè)面倒角區(qū)倒角角度α為45~60度，側(cè)面倒角的高度Η為該窄面復(fù)合板 整體寬度的34%~55%，所述角度α為側(cè)面倒角區(qū)的工作面與窄面復(fù)合板側(cè)面之間的夾 角。2. 如權(quán)利要求1所述的倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其特征在于：所述冷卻板與 所述支撐板通過(guò)固定銷(xiāo)連接，兩板間形成中空腔體。3. 如權(quán)利要求2所述的倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其特征在于：所述冷卻板為 銅或銅合金制件，所述支撐板為鋼板制件，所述中空腔體設(shè)置冷卻水槽。4. 如權(quán)利要求1所述的倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其特征在于：所述側(cè)面倒角 的高度Η為60~9Ctam〇5. 如權(quán)利要求1所述的倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，其特征在于：所述支撐板厚 度為140~170mm。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種倒角結(jié)構(gòu)連鑄結(jié)晶器窄面復(fù)合板，所述窄面復(fù)合板包括內(nèi)層的冷卻板和外層的支撐板，所述冷卻板與所述支撐板形狀相適應(yīng)，且通過(guò)固定銷(xiāo)連接，兩板間形成中空腔體，中空腔體設(shè)置冷卻水槽。本實(shí)用新型可以通過(guò)倒角具體角度和高度的配合，實(shí)現(xiàn)避免鑄坯角部裂紋的效果，倒角細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)并可提高窄面銅板和側(cè)面倒角的使用壽命和鑄坯質(zhì)量，同時(shí)，復(fù)合板結(jié)構(gòu)可以使冷卻板與支撐板之間形成大面積的整體中控水腔，改變了傳統(tǒng)水槽結(jié)構(gòu)或者水孔結(jié)構(gòu)，達(dá)到對(duì)接觸面的同時(shí)冷卻，導(dǎo)熱能力更強(qiáng)。
【IPC分類(lèi)】B22D11/059
【公開(kāi)號(hào)】CN204997028
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520712714
【發(fā)明人】朱書(shū)成, 趙家亮, 黃國(guó)團(tuán), 廖春誼, 辛文科, 周彥峰, 馬超
【申請(qǐng)人】西峽龍成特種材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日