[实用新型]幂函数结晶器铜管

说明书

本实用新型提供一种幂函数结晶器铜管，用于解决现有技术中铸坯质量不好的问题。本实用新型提供一种幂函数结晶器铜管，所述幂函数结晶器铜管为矩形管，所述幂函数结晶器铜管的一端为铜管上口，所述幂函数结晶器铜管的另一端为铜管下口，所述幂函数结晶器铜管的内腔从所述铜管上口到所述铜管下口逐渐缩小且呈幂函数变化。铜管面部锥度和对角线锥度采用幂函数曲线，在纵向上更符合铸坯的凝固收缩规律，在周向上保证铸坯温度和应力分布均匀，为稳定的高速连铸提供了保证。

技术领域

本实用新型涉及金属凝固和连续铸造技术领域，特别是涉及一种幂函数结晶器铜管。

背景技术

国内钢铁行业效益下滑，降本增效是钢铁企业生存与发展的重要途径，高速连铸技术可以减少连铸机流数，降低建设投资和生产运营成本。近年来，很多钢企对提高连铸速度的期望比较强烈，尤其是小方坯连铸。结晶器是决定能否实现高速的关键。钢水铸入结晶器后，要在很短时间内凝固，形成均匀的厚度坯壳，并安全地过渡到二冷区。

目前，国内的方坯连铸结晶器铜管已大多采用抛物线锥度。但由于铸坯在弯月面附近的收缩明显大于其他位置，因此抛物线锥度曲线也不能完全贴合铸坯的凝固收缩。

铜管的锥度曲线设计不能仅仅考虑面部锥度，还应重点考虑角部锥度曲线设计，甚至对角线锥度比面部锥度更为重要。铸坯角部往往由于二维收缩使得新生坯壳在周向上的温度和应力分布不均匀，从而导致角部或偏角部质量缺陷，对提高拉速有限。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种幂函数结晶器铜管，用于解决现有技术中铸坯质量不好的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种幂函数结晶器铜管，

所述幂函数结晶器铜管为矩形管，所述幂函数结晶器铜管的一端为铜管上口，所述幂函数结晶器铜管的另一端为铜管下口，

所述幂函数结晶器铜管的内腔从所述铜管上口到所述铜管下口逐渐缩小且呈幂函数变化。

可选的，所述的幂函数结晶器铜管包括一对相对设置的第一侧壁和一对相对设置的第二侧壁，相邻的第一侧壁和第二侧壁之间倒圆角，并共同围成一个矩形结构。

可选的，所述铜管上口的内腔宽度大于所述铜管下口的内腔宽度，所述铜管上口的内腔长度大于所述铜管下口的内腔长度；

所述铜管上口的内腔宽度和所述铜管下口的内腔宽度差值的一半为第一侧壁的面部锥度δ₁；

所述铜管上口的内腔长度和所述铜管下口的内腔长度差值的一半为第二侧壁的面部锥度δ₂；

所述铜管上口的内腔对角线长度和所述铜管下口的内腔对角线长度差值的一半为对角线锥度ω；

在所述幂函数结晶器铜管内壁任一位置到所述铜管上口的垂直高度为h；

其中，a₁＞0，m₁＜0；

其中，a₂＞0，m₂＜0；

其中，a₃＞0，m₃＜0；

a₁，m₁，a₂，m₂，a₃，m₃均为常数。

可选的，1.1δ₁≤ω≤2.5δ₂。

可选的，铜管上口的内腔的圆角大小为R1，R1为铸坯边长的3％～16％。