[实用新型]结晶器铜板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连铸机结晶器，尤其涉及一种应用于结晶器的铜板。

背景技术

连铸机结晶器是钢水进行浇注的原始凝固源头，钢水冷却形成表面坯壳所释放出热量通过结晶器铜板背面的高速冷却水将其置换，同时冷却水温度升高。该热量传输通道的结构形式如图1所示：其中4是螺栓孔。结晶器铜板1的背面与结晶器背板2的正面贴合，通过多根紧固螺栓6使得结晶器铜板1、结晶器背板2与冷却水箱3之间进行多点固定连接，并形成冷却水槽5的密封通道。经钢水放热-通过渣膜与气息等接触面介质-通过结晶器铜板1并传输至冷却水槽5处-冷却水通过升温进行热量置换。

由于结晶器高速冷却水的压力较大，同时为提高结晶器铜板1的变形刚度，以大板坯连铸机为例，两者之间的紧固螺栓6排布形式通常如图2所示，其中4是螺栓孔，5是冷却水槽，8是电偶槽。这种排列形式能保证结晶器铜板1与结晶器背板2之间紧密结合的同时，大大提高了结晶器铜板1的变形刚度。

如图3所示，其中4是螺栓孔，5是冷却水槽。为保证结晶器与铸坯之间的良好热传递，通常将结晶器铜板1的工作面9修整为高精度的直平面。

如图4所示，其中4是螺栓孔。然而这里却忽略了工作面9因为高速热传递所造成热剃度对其形状的影响。对于这种冷却水槽5分布具有明显稀疏规律且修磨光整的工作面9，在浇注期间由于热量传递方向的分区规律，容易造成工作面9呈现一种波浪10状，且在波浪10中出现明显的凸峰11，即该“凸峰11”相对于基础面的高度基本高出0.1mm，这对于铸坯与结晶器铜板之间的热量传递有着显著的影响，尤其在结晶器中、下部，因为中、下部坯壳具备一定强度，且气隙已经开始形成，这种局部“凸峰11”会因为影响气息的厚度分布以至造成整体热传递不一致，从而引发相应的热剃度应力，以至产生铸坯裂纹。

针对如图1、2、4所示的结晶器铜板的这种局部“凸峰11”影响热量传递的现象，中国专利95205914.2与美国专利US5207266A选择在结晶器铜板1背面螺栓孔4附近，通过增加一些迂回于螺栓孔4附近两侧冷却水槽5的连通沟槽试图来解决该问题。浇注期间一冷水开通后，利用连通沟槽的高速冷却水增大该区域的冷却能力，弥补该区域的热流，尽量增大结晶器铜板1的热流密度均衡的面积。然而，该专利没有解决螺栓孔4、电偶槽8部位热“凸峰11”的根本问题，因为在螺栓孔或电偶槽处，无法加工沟槽，也就无法增大该部位的冷却能力，从而无法避免该部位的点状热“凸峰11”，因此该专利仅仅将先前的长条状小热流区域改为点状小热流区域，没有解决根本问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结晶器铜板，通过在铜板工作面沿铸坯浇注方向加工出一系列的凹槽，保证了铜板水槽稀疏部位与水槽密集部位的工作表面趋于平整，从而改变原有的接触界面的热阻分布，达到均衡铜板表面热交换的目的，从而改善了铸坯质量，提高了成品率。

本实用新型的技术构思如下：结晶器铜板的工作面与铸坯坯壳之间的热量传递状况是影响铸坯质量的主要因素。一般来说，该界面的热量传递应该在结晶器的同一高度上尽量保持均衡——截面四周的热流量尽量趋于一致。当前结晶器铜板的组装方式，以板坯连铸结晶器为例，主要以结晶器铜板-结晶器背板-冷却水箱三者结合的方式。三者以螺栓保持连接，在结晶器铜板背面加工有一系列排列整齐的螺栓盲孔，正是由于这种连接的需要，结晶器铜板背面冷却水槽被迫采用稀疏不均的排布方式。对于这种局部冷却水槽分布均匀但螺栓孔、热电偶槽部位稀疏的分布情况，在浇注期间，结晶器铜板的工作面因为热膨胀发生变形，稳态工作时的工作面形状波浪状，且背面钻有电偶槽以及螺栓孔的工作面因为热流相对较低，以至温度较高形成“凸峰”现象。

如果在铜板表面针对出现“凸峰”的工作面加工出相应深度的若干凹槽，即可弥补结晶器铜板在浇注时局部高温所产生的热膨胀，从而改进浇注期间的工作面平整度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种结晶器铜板，其具有一工作面，在工作面的背面设有若干冷却水槽和螺栓孔，所述结晶器铜板对应螺栓孔所在位置的工作面上沿浇铸方向开有凹槽。

优选地，所述工作面上的凹槽沿浇铸方向从上到下呈先深后浅状。

优选地，所述工作面最上方的凹槽的深度为0.08mm～0.12mm。

优选地，所述工作面底部的凹槽的深度接近于0。