本發(fā)明涉及一種防止缺陷的結(jié)晶器,屬于結(jié)晶器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及板坯、方坯連鑄結(jié)晶器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
連鑄坯會(huì)有各種缺陷,防止各種缺陷產(chǎn)生的方法也很多,其中很多缺陷的產(chǎn)生與連鑄的關(guān)鍵設(shè)備—結(jié)晶器有關(guān),連鑄坯的很多缺陷是在彎月面處產(chǎn)生的,彎月面附近導(dǎo)出的熱量太多和導(dǎo)出的熱量不均勻,會(huì)引起裂紋和漏鋼,特別是隨著人們對(duì)產(chǎn)生效率要求,拉速越來(lái)越高,彎月面附近導(dǎo)出的熱量更加劇烈,導(dǎo)出的熱量更加不均勻,由此引起的裂紋和漏鋼幾率增加更為頻繁。鑄坯熱量導(dǎo)出依賴(lài)連鑄結(jié)晶器冷卻水的帶出,連鑄結(jié)晶器銅板冷卻水的通道是上下一致的,水量的設(shè)計(jì)是上下全部一致的。隨著拉速的提高,要求總的冷卻水量增加,由彎月面導(dǎo)出的熱量當(dāng)然更多,因彎月面收縮變化幅度增大,而引起彎月面導(dǎo)出的熱量將更加不均勻,缺陷自然更多,更頻繁。
為了防治各種缺陷,現(xiàn)有技術(shù)有多種解決的技術(shù)手段。公告號(hào)為CN 203155963 U的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種澆注方坯的新型結(jié)晶器,在板坯結(jié)晶器的基礎(chǔ)上,通過(guò)安裝分流裝置實(shí)現(xiàn)了方坯的生產(chǎn),使得板坯結(jié)晶器生產(chǎn)產(chǎn)品具有多樣化特點(diǎn) ;相比于重新設(shè)計(jì)方坯結(jié)晶器,分流裝置的應(yīng)用降低了設(shè)備的成本 ;由于分流裝置具有導(dǎo)熱性能好,散熱快的特點(diǎn),同時(shí),冷卻水的通入,使得高溫鋼液的部分熱量經(jīng)分流裝置被冷卻水帶走,提高了板坯結(jié)晶器的使用壽命 ;在鋼液的凝固過(guò)程中,各部分坯殼均勻冷卻,其生長(zhǎng)也較為均勻,避免了鑄坯裂紋、鼓肚等缺陷的產(chǎn)生,提高了鑄坯的成材率。
但是,此專(zhuān)利實(shí)際是利用較寬的板坯結(jié)晶器,在寬度方向插入窄邊結(jié)晶器,將板坯結(jié)晶器分成幾個(gè)方坯結(jié)晶器,所述窄邊結(jié)晶器因其兩邊都必須冷卻,所以?xún)蛇叾急仨氂欣鋮s水孔,而不是所謂的分流,上述文獻(xiàn)在彎月面區(qū)域的水流量大,導(dǎo)熱不均勻,沒(méi)有控制流量的部件,導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)不可控制,防止裂紋缺陷效果不好。
公告號(hào)為CN 202155493 U的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種薄板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器寬面銅板冷卻結(jié)構(gòu),針對(duì)目前薄板坯連鑄結(jié)晶器寬面銅板冷卻結(jié)構(gòu)不合理,導(dǎo)致寬面銅板及鑄坯溫度冷卻不均、易造成銅板裂紋嚴(yán)重、壽命低、鑄坯質(zhì)量缺陷等問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)結(jié)晶器寬面銅板冷卻水道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),其冷卻水道直徑減小、數(shù)量增加,并且根據(jù)鋼水溫度分布情況進(jìn)行合理分布,有效改善結(jié)晶器寬面冷卻強(qiáng)度,改善結(jié)晶器寬面溫度分布,減少結(jié)晶器銅板表面溫度差,提高鑄坯質(zhì)量。
上述專(zhuān)利水槽冷卻間隔不均勻,冷卻也不均勻,變?yōu)樗卓梢栽O(shè)計(jì)間隔均勻,溫度分布相對(duì)均勻。在冷卻的同時(shí),為了進(jìn)行導(dǎo)熱,采用了冷卻水道直徑減小、數(shù)量增加,并且根據(jù)鋼水溫度分布情況進(jìn)行合理分布,在彎月面區(qū)域的水流量沒(méi)有減小,其同樣存在彎月面區(qū)域的水流量大,導(dǎo)熱不均勻,沒(méi)有控制流量的部件,導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)不可控制,防止裂紋缺陷效果不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種導(dǎo)熱均勻,在彎月面區(qū)域可以控制冷卻流量的裝置,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的彎月面區(qū)域?qū)岵痪鶆?、流量不可控制,從而?dǎo)致裂紋等缺陷的技術(shù)問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種防止缺陷的結(jié)晶器,包括銅板和水箱,銅板設(shè)置冷卻水槽,水箱設(shè)置一個(gè)進(jìn)水室和多個(gè)出水室,冷卻水槽和進(jìn)水室和出水室連通,所述多個(gè)出水室至少有一個(gè)設(shè)置在彎月面區(qū)域,至少有一個(gè)設(shè)置在彎月面區(qū)域的下方。
優(yōu)選地,所述冷卻水槽在彎月面區(qū)域?yàn)槔鋮s水槽一,彎月面下方為冷卻水槽二,冷卻水槽一的截面積小于冷卻水槽二的截面積。
優(yōu)選地,進(jìn)水室位于水箱下部,與冷卻水槽二連通,至少一個(gè)出水室與冷卻水槽一連通,至少一個(gè)出水室與所述冷卻水槽一的下端和冷卻水槽二的上端連通。
優(yōu)選地,與冷卻水槽一連通的出水室一與水箱相應(yīng)通道一連通,與所述冷卻水槽一的下端和冷卻水槽二的上端連通的出水室二與水箱相應(yīng)通道二連通,所述水箱相應(yīng)通道一或水箱相應(yīng)通道二上設(shè)置閥門(mén)。
優(yōu)選地,所述進(jìn)水室和出水室的通道至多有一個(gè)沒(méi)有設(shè)置流量計(jì)。
優(yōu)選地,包括水箱與銅板間增加的可快速更換的水箱背板,進(jìn)水室和出水室轉(zhuǎn)移至所述水箱背板。
優(yōu)選地,出水管一流出的冷卻水量為總冷卻水量的40%~70%。
優(yōu)選地,出水管一流出的冷卻水量為總冷卻水量的50%~60%。
優(yōu)選地,通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水槽一的截面積調(diào)節(jié)冷卻水槽一的冷卻水量。
優(yōu)選地,通過(guò)調(diào)節(jié)所述閥門(mén)開(kāi)合度的大小控制冷卻水槽一的的冷卻水量。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明在銅板設(shè)置冷卻水槽,作為冷卻水的通道,易于制造,在結(jié)晶器的供水結(jié)構(gòu)上作出改變,使得水流量在彎月面區(qū)域減小,但是總冷卻水流量不變,起到了降低結(jié)晶器彎月面區(qū)冷卻強(qiáng)度,減小彎月面區(qū)收縮變化幅度,使連鑄坯的形成和生長(zhǎng)更均勻,有效預(yù)防或減少連鑄坯產(chǎn)生裂紋,提高了連鑄坯質(zhì)量,可以滿(mǎn)足現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)拉速大的要求。
2、通過(guò)設(shè)置分流孔,在水流到達(dá)彎月面區(qū)域前就減小流量,可以有效地起到均勻冷卻的作用。
3、而且可以綜合運(yùn)用控制水流通道截面積或者設(shè)置閥門(mén)的技術(shù)手段來(lái)具體調(diào)節(jié)通過(guò)彎月面區(qū)域的水流量,在彎月面區(qū)的通道的截面積小于之下的截面積,或者在水箱相應(yīng)通道設(shè)置閥門(mén),通過(guò)閥門(mén)的精確調(diào)節(jié)來(lái)控制水流量,水流在到達(dá)彎月面區(qū)通流量減少,達(dá)到精確控制冷卻效果的技術(shù)效果,使得控制彎月面區(qū)的水量非常得心應(yīng)手, 改變彎月面區(qū)的冷卻水量,使彎月面區(qū)的冷卻水量降低,彎月面區(qū)冷卻強(qiáng)度降低,熱流密度減小,彎月面區(qū)域延長(zhǎng),熱傳導(dǎo)相對(duì)均勻,對(duì)結(jié)晶器整體而言,冷卻水量沒(méi)有減少,整體冷卻能力沒(méi)有改變,在彎月面區(qū)域產(chǎn)生連鑄缺陷的因素大大降低,可有效消除連鑄缺陷,彎月面區(qū)通水量控制在總水量的40%~80%,既有利于減少連鑄缺陷,又避免粘結(jié)漏鋼。
4、本發(fā)明可以設(shè)置流量計(jì),來(lái)精確的測(cè)定通過(guò)彎月面區(qū)域的流量,方便研究流量對(duì)缺陷產(chǎn)生的影響,從而具體選擇合適的流量參數(shù)。
5、本發(fā)明還提供可以快速更換的背板,可以方便安裝和拆卸,減小勞動(dòng)強(qiáng)度。
6、本發(fā)明通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn),最后得到合適的彎月面區(qū)域的流量為40%~70%,最好為50%~60%,在此流量下,裂紋缺陷少,連鑄質(zhì)量顯著提高。
附圖說(shuō)明
圖1為彎月面區(qū)域變淺的水槽的結(jié)晶器立剖面示意圖。
圖2為彎月面水槽變窄的結(jié)晶器銅板水槽面示意圖。
圖3為彎月面區(qū)域變窄的水槽的結(jié)晶器立剖面示意圖。
圖4為結(jié)晶器水箱由水箱和水箱背板組成的結(jié)晶器立剖面示意圖。
圖5為結(jié)晶器水箱由水箱和水箱背板組成的結(jié)晶器立剖面的另一個(gè)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例一:如圖1所示, 一種防止缺陷的結(jié)晶器,包括結(jié)晶器銅板1和對(duì)結(jié)晶器銅板起支撐作用及冷卻通水作用的結(jié)晶器水箱2,所述結(jié)晶器水箱設(shè)置一個(gè)進(jìn)水室3和兩個(gè)出水室,出水室一4a與出水室二4b,所述進(jìn)水室3與進(jìn)水管5連通,所述出水室一4a與出水管一6a連通,所述出水室二4b與出水管二6b連通,所述出水管二6b上設(shè)置閥門(mén)7,所述出水管二6b與閥門(mén)7連通,所述結(jié)晶器銅板設(shè)置多個(gè)均勻分布的冷卻水槽,所述冷卻水槽分為兩部分,第一部分為正常的冷卻水槽一8,第二部分為在彎月面區(qū)域變淺的冷卻水槽二9,所述結(jié)晶器水箱的出水室一4a與冷卻水槽二9連通,所述結(jié)晶器水箱的出水室二4b與所述冷卻水槽二9的下端和冷卻水槽一8的上部連通,即流入結(jié)晶器水箱的冷卻水,一部分經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出,另一部分冷卻水不經(jīng)所述冷卻水槽二9,而是直接由所述冷卻水槽一8上部進(jìn)入所述出水室二4b與出水管二6b與閥門(mén)7而流出,所述進(jìn)水管5上設(shè)置流量計(jì)10,所述出水管一6a上設(shè)置流量計(jì)11,所述出水管二6b上設(shè)置流量計(jì)12,通過(guò)控制所述冷卻水槽二9的截面積的大小和所述閥門(mén)7開(kāi)合度的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量的控制,其中流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量為總冷卻水量的40%~50%。
實(shí)施例二:如圖2、圖3所示,一種防止連鑄坯缺陷的結(jié)晶器,包括結(jié)晶器銅板1和對(duì)結(jié)晶器銅板起支撐作用及冷卻通水作用的結(jié)晶器水箱2,所述結(jié)晶器水箱設(shè)置一個(gè)進(jìn)水室3和兩個(gè)出水室,出水室一4a與出水室二4b,所述進(jìn)水室3與進(jìn)水管5連通,所述出水室一4a與出水管一6a連通,所述出水室二4b與出水管二6b連通,所述出水管6b二上設(shè)置閥門(mén)7,所述出水管二6b與閥門(mén)7連通,所述結(jié)晶器銅板設(shè)置多個(gè)均勻分布的冷卻水槽,所述冷卻水槽分為兩部分,第一部分為正常的冷卻水槽一8,第二部分為在彎月面區(qū)域變窄的冷卻水槽二9,所述結(jié)晶器水箱的出水室一4a與冷卻水槽二9連通,所述結(jié)晶器水箱的出水室二4b與所述冷卻水槽二9的下端和冷卻水槽一8的上部連通,即流入結(jié)晶器水箱的冷卻水,一部分經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出,另一部分冷卻水不經(jīng)所述冷卻水槽二9,而是直接由所述冷卻水槽一8上部進(jìn)入所述出水室二4b與出水管二6b與閥門(mén)7而流出,所述進(jìn)水管5上設(shè)置流量計(jì)10,所述出水管一6a上設(shè)置流量計(jì)11,通過(guò)控制所述冷卻水槽二9的截面積的大小和所述閥門(mén)7開(kāi)合度的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量的控制,其中流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量為總冷卻水量的60%~70%。
實(shí)施例三:如圖4所示,一種防止連鑄坯缺陷的結(jié)晶器,包括結(jié)晶器銅板1和對(duì)結(jié)晶器銅板起支撐作用及冷卻通水作用的結(jié)晶器水箱,所述結(jié)晶器水箱,包括水箱2a和水箱與結(jié)晶器銅板間增加的可快速更換的水箱背板2b,所述水箱背板上設(shè)置進(jìn)水室3和出水室一4a、出水室二4b,所述進(jìn)水室3與進(jìn)水管5連通,所述出水室一4a與水箱2a相應(yīng)通道及出水管一6a連通,所述出水室二4b與水箱2a相應(yīng)通道及出水管二6b連通,所述出水管一6a上設(shè)置閥門(mén)7,所述出水管一6a與閥門(mén)7連通,所述結(jié)晶器銅板設(shè)置多個(gè)均勻分布的冷卻水槽,所述冷卻水槽分為兩部分,第一部分為正常的冷卻水槽一8,第二部分為在彎月面區(qū)域變淺的冷卻水槽二9,所述結(jié)晶器水箱的出水室一4a與冷卻水槽二9連通,所述結(jié)晶器水箱的出水室二4b與所述冷卻水槽二9的下端和冷卻水槽一8的上部連通,即流入結(jié)晶器水箱的冷卻水,一部分經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出,另一部分冷卻水不經(jīng)所述冷卻水槽二9,而是直接由所述冷卻水槽一8上部進(jìn)入所述出水室二4b與出水管二6b而流出,所述進(jìn)水管5上設(shè)置流量計(jì)10,所述出水管二6b上設(shè)置流量計(jì)12,通過(guò)控制所述冷卻水槽二9的截面積的大小和所述閥門(mén)7開(kāi)合度的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量的控制,其中流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量為總冷卻水量的70%~80%。
實(shí)施例四:如圖5所示,一種防止連鑄坯缺陷的結(jié)晶器,包括結(jié)晶器銅板1和對(duì)結(jié)晶器銅板起支撐作用及冷卻通水作用的結(jié)晶器水箱,所述結(jié)晶器水箱,包括水箱和水箱與結(jié)晶器銅板間增加的可快速更換的水箱背板,所述水箱背板上設(shè)置進(jìn)水室3和出水室一4a、出水室二4b,所述進(jìn)水室3與進(jìn)水管5連通,所述出水室一4a與水箱相應(yīng)通道及出水管一6a連通,所述出水室二4b與水箱相應(yīng)通道及出水管二6b連通,所述出水管二6b上設(shè)置閥門(mén)7,所述出水管二6b與閥門(mén)7連通,所述結(jié)晶器銅板設(shè)置多個(gè)均勻分布的冷卻水槽,所述冷卻水槽分為兩部分,第一部分為正常的冷卻水槽一8,第二部分為在彎月面區(qū)域變窄的冷卻水槽二9,所述結(jié)晶器水箱的出水室一4a與冷卻水槽二9連通,所述結(jié)晶器水箱的出水室二4b與所述冷卻水槽二9的下端和冷卻水槽一8的上部連通,即流入結(jié)晶器水箱的冷卻水,一部分經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出,另一部分冷卻水不經(jīng)所述冷卻水槽二9,而是直接由所述冷卻水槽一8上部進(jìn)入所述出水室二4b與出水管二6b與閥門(mén)7而流出,所述出水管一6a上設(shè)置流量計(jì)11,所述出水管二6b上設(shè)置流量計(jì)12,通過(guò)控制所述冷卻水槽二9的截面積的大小和所述閥門(mén)7開(kāi)合度的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量的控制,其中流經(jīng)所述冷卻水槽二9和所述出水室一4a與出水管一6a流出的冷卻水量為總冷卻水量的50%~60%。
最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換,只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。