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  • 连铸结晶器设计介绍

    日期:2020-09-10点击数:87赞数:0

    结晶器是连铸机中很重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。在行业中被称之为连铸设备的 重要的"心脏"。结晶器是把液体钢水凝固成一定厚度铸坯的装置,在连铸机中占有重要的地位。结晶器是否有合适的参教、结构、热工条件以及在浇注过程中的使用状态,对连铸能否顺利进行有决定性的影响。结晶器的设计是从事连铸工艺人员的业务。
    设计连铸结晶器时应考虑下列几个因素:
    1)为了使钢液迅速凝固,要求结晶器壁有良好的导热性,这是 主要的条件。
    2)凝固的比较粗糙的钢坯不断地从结晶器中抽出,因此结晶器壁应有良好的耐磨性,以增长其寿命。

    3)为了使铸成的钢坯有准确的形状,并避免因器壁扭曲而造成钢坯抽出的困难,要求结晶器壁及其衬板有足够的刚度。

    4)为了减少连铸结晶器振动时的惯性力,要求尽 减轻其重量。
    铸坯在连铸结晶器内的热量通过钢水面向上辐射,由铸坯向下传导和通过结晶器壁内循环的冷却水把热量带走,其中通过结晶器壁传给冷却水的热 与内壁材料有密切关系。在金属材料中紫铜的传热能力约为钢的8倍,故目前国内外应用的结晶器内壁材料均为经过冷加工的紫铜板,也有用铸造黄铜的。 连铸结晶器内壁的厚度越薄,导热越好。但内壁过薄,容易变形,加速内壁的磨损,寿命降低,并会影响铸坯的质量。为使铜板能多次修整使用,一般结晶器(组合式)的内壁厚度不小于20毫米。提高冷却水的流速,有利于提高导热性能,通常流速提高一倍,水压需增大四倍,冷却水温差降低约一半,而结晶器的导热能力仅提高约1%。故增大流速意义不大,目前流速一般为6-10米/秒,进水压力为3-6公斤/厘米2,冷却水温差要求为3-8℃。
    铸坯在 连铸结晶器内由于凝固而收缩,如果结晶器上口和下门的尺寸相同,就会发生下口处凝固的铸坯因收缩而离开结晶器壁,两者之间形成气隙。由于气隙的存在,使得这里的导热性能大大降低。为改善这种情况,有些连铸结晶器采用倒锥度(上大下小)的结晶器内腔,以适应连铸坯的冷缩规律。但是,倒锥度大小必须适当,太小不能保证没有气隙,太大又会增加拉坯阻力,一般为0.5-1%,小断面可无倒锥度。

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