[发明专利]一种管式结晶器用导流水套及其制备方法

说明书

本发明涉及金属凝固和连续铸造领域，特别是一种具有复合倒角的管式结晶器用导流水套及其制备方法。该复合导流水套设置在具有倒角的结晶器铜管(6)外围，其中：所述复合导流水套包括导流水套外壳体、镶嵌体(3)和水缝(7)；所述导流水套外壳体通过钢板焊接而成，具有四个直角或四个由钢板弯曲自然形成的圆弧角；所述镶嵌体(3)设置在导流水套外壳体的角部(5)的内表面，镶嵌体(3)的内表面形状与结晶器铜管(6)的倒角部的外表面形状相同；导流水套外壳体和结晶器铜管(6)之间形成厚度均匀一致的可调水缝(7)。本发明制备简单、成本低，适用于各种复杂角部形状的连铸坯制造。

技术领域

本发明涉及金属凝固和连续铸造领域，特别是一种具有复合倒角的管式结晶器用导流水套及其制备方法。

背景技术

结晶器是现代连铸技术的核心，而结晶器的冷却设计又是该项技术的关键。管式结晶器作为结晶器技术的一种形式，被广泛的应用于方坯、矩形坯、圆坯等的生产中。区别于组合结晶器铜板形式，管式结晶器的铜管是一个整体。为了加强和均匀结晶器的冷却，它要求结晶器冷却水套与管式结晶器外壁保持均匀一致的水缝，水缝的合理宽度一般为3.5～6mm。在传统的方坯、矩形坯、圆坯等的生产中，冷却水套的通常采用整体拉拔成型或冷弯成型后对半焊接的方式进行制造。如中国实用新型专利CN202052917U公开了一种《锥形结晶器导流水套》，其导流水套是整体的，其冷却水缝是带锥型的。又如中国实用新型专利CN2486237Y公开了一种《水套式结晶器中的整体不锈钢内水套》，其中的不锈钢内水套是由整体不锈钢管拉拔成型。现有技术对于比较简单的连铸坯形状如四角方坯、四角矩形坯、圆坯等比较适用，并成熟应用。随着世界冶金技术的发展，现代连铸技术不断进步，连铸坯的形状、尤其是角部形状越来越复杂，对于复杂的角部形状，现有的拉拔成型与冷弯成型等工艺无法满足导流水套精度的要求。为此，需要采用机械加工的方式满足导流水套精度的要求，这就大大的增加了加工和制造成本。

发明内容

本发明的目的是，提出一种适用于各种复杂角部形状的连铸坯制造的具有倒角的管式结晶器用复合导流水套及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种管式结晶器用复合导流水套，该复合导流水套设置在具有倒角的结晶器铜管6外围，所述复合导流水套包括导流水套外壳体、镶嵌体3和水缝7，其中：所述导流水套外壳体通过钢板焊接而成，具有四个直角或四个由钢板弯曲自然形成的圆弧角；所述镶嵌体3设置在导流水套外壳体的角部5的内表面，镶嵌体3的内表面形状与结晶器铜管6的倒角部的外表面形状相同；导流水套外壳体的内表面和结晶器铜管6的外表面之间形成在同一水平截面厚度S均匀一致的可调水缝7。

该导流水套外壳体包括对称布置的两个半边导流水套，其对称轴为结晶器铜管6横截面的长边中心线或短边中心线。

所述导流水套外壳体为相对短边中心线对称设置的左半边导流水套1和右半边导流水套2，或者相对长边中心线对称设置的前半边导流水套9和后半边导流水套10，两个对称的半边导流水套通过焊接连接。

镶嵌体3具有粘接面和工作表面，工作表面形状与导流水套外壳体的四个角5的内表面形状相同或不相同。

根据管式结晶器6的外角部是两个或三个外凸的钝角或其它复杂的曲面的形状，所述镶嵌体3的内表面形状具有与管式结晶器6的外表面一致或对应的角部形状。

在导流水套外壳体上设置水缝宽度调整螺栓4或水缝宽度调整金属条15，用于调整或固定导流水套外壳体的内表面与结晶器铜管6外表面之间的距离。

水缝7的厚度S为3.0mm～6.5mm；在每一个水平截面上，厚度S是相同的；沿结晶器高度方向，厚度S可以是相同的，也可以是逐渐变化的。

沿结晶器铜管6高度方向，导流水套外壳体的四个边的宽度是逐渐减小的，即带有上大下小的锥度，其锥度值为0.5％～3％，该锥度值应与结晶器铜管6的锥度变化相适应。