[发明专利]一种非均匀冷却板坯结晶器

说明书

本发明公开了一种非均匀冷却板坯结晶器，包括铜板，所述铜板包括第一区域、第二区域和第三区域，所述铜板的前表面均匀开设有螺栓孔，两个相邻的所述螺栓孔5之间间隔距离为80‑250mm，所述螺栓孔竖向排列数量为6‑12个，所述铜板的前表面均匀设有热电偶孔，所述热电偶孔与所述螺栓孔处于同一竖向水平线，所述铜板的前表面均匀开设有冷却水槽，两个相邻的所述螺栓孔之间分布3‑8条冷却水槽，靠近所述螺栓孔一侧的所述冷却水槽的深度为12‑18mm，其余所述冷却水槽的深度为8‑14mm，所述冷却水槽的宽度为5‑12mm；根据不同钢种在结晶器内凝固特征，动态灵活调整不同区域结晶器水量，既保障了浇铸坯壳安全厚度，又减少了板坯裂纹，甚至漏钢事故的发生。

技术领域

本发明属于冶金行业连续铸钢技术领域，具体涉及一种非均匀冷却板坯结晶器。

背景技术

随着连铸技术发展，板坯连铸产线不断开发高品质钢种。同时为了提高钢铁企业产量，各大钢铁企业都把提高板坯连铸机拉速作为目标。不同钢种由于凝固特性差别，需要进行不同连铸工艺参数匹配，才可以保证生产顺行与铸坯质量。板坯连铸生产包晶、亚包晶钢等钢种时，在结晶器内发生包晶反应，凝固过程中坯壳收缩量大，导致结晶器内热流分布不均匀，坯壳厚度严重不均匀，厚薄交界处会现应力集中，加之初生坯壳高温强度低，易产生板坯裂纹，严重的会发生漏钢事故。采用结晶器弱冷技术是降低结晶器弯月面区域热流有效方法，但是采用弱冷方法会降低出结晶器坯壳厚度，坯壳过薄容易产生漏钢事故，一些企业为了实现结晶器弱冷，开发了热顶结晶器，对改善传热效果显著。

结晶器热顶技术包括三种方法：第一种方法结晶器内表面刻划纵向沟槽，此方法结晶器寿命短，容易发生挂钢事故。第二种方法结晶器弯月面区域水槽内壁喷涂导热系数低的合金增大热阻，此方法操作困难，涂层容易脱落，影响结晶器寿命。第三种方法是在结晶器弯月面区域镶嵌低导热材料，然而镀层易脱落，降低结晶器寿命。

申请公布号为“CN108393445 A”的发明型专利，名称“一种包晶钢板坯连铸结晶器铜板”提出了以弯月面区域向下45-55mm为界将结晶器分为上部和下部两个区域。上部区域范围是弯月面附近区域，而包晶钢、亚包晶钢连铸过程收缩比较大的区域为结晶器上部150-400mm区域范围内，只是靠“CN108393445 A”发明专利中提到的方法，根本无法涵盖包晶钢收缩区域，从而实现稳定浇铸无裂纹的包晶钢这一技术目的。

为此，我们提出一种非均匀冷却板坯结晶器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非均匀冷却板坯结晶器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种非均匀冷却板坯结晶器，包括铜板，所述铜板包括第一区域、第二区域和第三区域，所述铜板的前表面均匀开设有螺栓孔，两个相邻的所述螺栓孔之间间隔距离为80-250mm，所述螺栓孔竖向排列数量为6-12个，所述铜板的前表面均匀设有热电偶孔，所述热电偶孔与所述螺栓孔处于同一竖向水平线，所述铜板的前表面均匀开设有冷却水槽，两个相邻的所述螺栓孔之间分布3-8条冷却水槽，靠近所述螺栓孔一侧的所述冷却水槽的深度为12-18mm，其余所述冷却水槽的深度为8-14mm，所述冷却水槽的宽度为5-12mm，所述第一区域上设有第一锥度部，所述第二区域上设有第二锥度部，所述第三区域上设有第三锥度部。

本发明作为进一步优选的：所述热电偶孔竖向排列数量为3个，按竖向排列分为第一横向热电偶孔组、第二横向热电偶孔组和第三横向热电偶孔组，所述第一横向热电偶孔组与结晶器上口之间的距离为120-180mm，所述第二横向热电偶孔组与结晶器上口之间的距离为200-280mm，所述第三横向热电偶孔组与结晶器上口之间的距离为300-450mm。

本发明作为进一步优选的：所述第一区域为所述铜板上沿至距离所述铜板上沿160-260mm区域，所述第三区域为距离所述铜板上沿450-600m至所述铜板下沿，其余区域为所述第二区域。