[发明专利]一种薄板坯窄面高斯凹形曲面结晶器及其设计方法

摘要

本发明提供一种薄板坯窄面高斯凹形曲面结晶器及其设计方法，涉及钢的薄板坯连铸连轧技术领域。该结晶器的窄面铜板，其内表面工作面自上而下均为以横向宽度中心线为对称呈高斯曲线分布的凹形结构、沿高度方向为迎合坯壳窄面凝固收缩特性的连续变化曲线结构，各水槽横截面中心连线呈高斯或圆弧结构。该结晶器设计方法中，设定铸坯窄面向结晶器宽面中心方向的凝固收缩量为窄面铜板工作面沿结晶器高度方向的分布曲线，确定铸坯液芯压下过程边角部应力最小的高斯函数曲线为窄面结晶器工作面凹形结构曲线。本发明能解决传统生产过程边角部生成脆性组织的难题，有效促进铸坯边角部金属在液芯压下过程向铸坯窄侧流动，显著降低铸坯边角部压下应力。

主权项

1.一种薄板坯窄面高斯凹形曲面结晶器，其特征在于：所述结晶器的窄面铜板，其内表面工作面(1)自上而下均为以其横向宽度中心线为对称呈高斯凹形曲线结构，根据不同薄板坯厚度，所述高斯凹形曲线结构的曲线峰值点到结晶器窄面铜板对应高度下的工作面侧两个角部连线的垂直距离值为4.5mm～10.0mm；/n所述窄面铜板的内表面工作面(1)沿高度方向为迎合铸坯窄面凝固收缩特性的连续变化曲线形结构；所述窄面铜板的背面侧及两个侧面(5)均为直线结构；/n所述窄面铜板的冷却水槽(2)为圆形结构，且沿结晶器高度方向呈竖直状分布，水槽个数由窄面铜板宽度及水槽的横截面尺寸共同决定，靠近结晶器角部区域的水槽横截面尺寸为窄面铜板宽度方向中部区域水槽横截面尺寸的1.0～1.2倍；各水槽的横截面中心的连线整体呈凹向窄面铜板工作面的高斯曲线或圆弧形结构，并且各水槽以窄面铜板横向宽度中心线对称分布；其中，窄面铜板宽度中心线处的水槽中心或最靠近窄面铜板宽度中心线对称分布的2个水槽中心连线到窄面铜板工作面(1)的距离为20.0mm～30.0mm；窄面铜板宽度中心线处水槽中心或最靠近窄面铜板宽度中心线对称分布的2个水槽中心连线与最靠近铜板侧面的2个水槽中心连线的距离变化范围为2.0mm～10.0mm；最靠近窄面铜板侧面的水槽距离对应侧面5.0mm～10.0mm，其它水槽分布位置由其横截面中心连线沿铜板宽度方向等间距分布；/n所述窄面铜板为上口宽下口窄结构，根据所连铸生产的铸坯厚度，窄面铜板的上口(3)与下口(4)的宽度差为0.2mm～1.0mm，由上口(3)沿高度方向线性减小至下口(4)；窄面铜板厚度越大，其上口(3)与下口(4)宽度差越大；窄面铜板上口(3)与下口(4)的厚度相同，窄面铜板高度方向上的中部区域厚度为所述上口或下口厚度+对应工作面沿高度方向的连续变化曲线值；窄面铜板的高度范围为900mm～1300mm；/n所述窄面铜板适用于连铸断面厚度为50mm～135mm的所有薄板坯，其使用过程仅需确保其结晶器弯月面及下口(4)的安装位置与传统平板型窄面结晶器铜板的弯月面及下口的位置相同即可。/n