[发明专利]一种用于高拉速连铸的结晶器铜管

说明书

本申请提供了一种用于高拉速连铸的结晶器铜管，包括：结晶器铜管、倒角部、第一冷却部、第二冷却部、第一沟槽、第一冷却齿、第二沟槽及第二冷却齿；所述结晶器铜管为矩形管，所述结晶器铜管相邻壁面之间设置有倒角部，所述结晶器铜管外壁面上设置有第一冷却部及第二冷却部，所述第一冷却部位于所述第二冷却部与所述倒角部之间，所述第一冷却部上开设有若干第一沟槽，使得所述第一冷却部内形成若干的第一冷却齿，本发明有效增加结晶器铜管的换热能力，冷却均匀性，保持结晶器铜管强度的基础上加强了结晶器铜管下部的冷却能力，进而提高了生产时的连铸速度，增加了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本申请属于结晶器技术领域，具体涉及一种用于高拉速连铸的结晶器铜管。

背景技术

低成本绿色高质量发展已成为中国钢铁行业发展的必然趋势。目前国内小方坯铸机绝大部分工作拉速都在2.5m/min～3.8m/min之间，并且存在着不同程度的铸坯质量问题。在建筑螺纹钢等棒线材领域，通过提高铸机拉速，实现免加热直接轧制工艺，这对于减少轧线加热炉能源消耗、减少加热过程氧化铁皮烧损，提高成材率和节能减排意义重大。同时，高拉速对于凝固组织的改善，尤其是在偏析、脱碳层质量控制方面，具有显著工艺优势。

高效连铸技术的研发工作，国内外相关研究单位及企业，已开展了多年，到目前为止已经有较好的进展。德国蒂森公司的方坯连铸速度达到4m/min-4.5m/min；奥地利的VAI公司的最高连铸速度达到5m/min；意大利达涅利公司的连铸速度达到5.5m/min-6m/min。在2016年，埃及钢铁公司经过扩展后，可以在超过6.0m/min的情况下浇铸165mm×165mm小方坯。在国内也对提高连铸速度的措施进行了研究，并且取得了一定的成果。韶钢将其方坯连铸最高拉速从2.8m/min提升至3.5m/min，满足了连铸连轧的需求。福建三明钢铁集团3#连铸机竣工后最高拉速达到3.6m/min，稳定工作时拉速固定在3.0m/min-3.2m/min之间，可以生产160mm×160mm的连铸方坯。阳春新钢通过对连铸生产线进行改进，最高的连铸速度达到5.07m/min；中冶南方公司将稳定生产拉速提高到 4m/min，最大拉速达到 4.46m/min，可以生产155mm×155mm的连铸方坯。

提高方坯连铸拉速可以提高铸机生产效率，这其中一项关键技术是改善结晶器的传热，这是高效连铸必须要解决的问题。结晶器铜管的结构对结晶器的传热有显著影响，瑞士的康卡斯特公司发明了凸形结晶器，达涅利公司提出自适应结晶器，徳马克公司提出抛物线锥度结晶器，奥钢联发明了钻石结晶器。

以上结晶器结构的改变主要在于改善结晶器锥度，减少结晶器与连铸坯间的热阻，增加连铸坯与结晶器间的传热。除此之外，根据结晶器传热的原理，增加结晶器的表面积，进而增加结晶器的换热量，同样可以提高结晶器的换热能力。通过在结晶器的外表面增加沟槽，可以有效提高结晶器的外侧表面积，保证结晶器出口处的坯壳厚度。现有技术中为提高结晶器外侧表面积多在结晶器外壁面上均匀开设沟槽，其接近角部区域与远离角部区域的开槽数量没有区别，但实际生产中结晶器在接近结晶器角部区域上存在一个高温区，在结晶器外侧均匀开设沟槽，难以消除高温区，导致生产时连铸坯表面温度分布并不均匀，降低生产效率。

除此之外，现有技术中结晶器表面的沟槽深度相同，不同位置处结晶器表面沟槽深度没有变化。但是在结晶器的下部，由于矩形坯的坯壳厚度增加，坯壳的收缩量增加，导致结晶器与连铸坯间的间隙增加，这样就需要在矩形结晶器的下部增加与冷水换热的表面积，现有结晶器难以实现。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种用于高拉速连铸的结晶器铜管，有效增加结晶器铜管的换热能力，冷却均匀性，保持结晶器铜管强度的基础上加强了结晶器铜管下部的冷却能力，进而提高了生产时的连铸速度，增加了生产效率，降低了生产成本。

为了解决上述问题，本申请提供了一种用于高拉速连铸的结晶器铜管，包括：结晶器铜管、倒角部、第一冷却部、第二冷却部、第一沟槽、第一冷却齿、第二沟槽及第二冷却齿；