CN1201885C - 连铸镀层沟槽内壁结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连铸镀层沟槽内壁结晶器，在连铸结晶器的内壁上刻划1～100μm宽、1～500μm深的纵向或纵横向细沟槽，并加镀耐磨层。将初生坯壳在结晶器整个区域内冷却体积收缩变形，分割为沟槽间凝固冷却体积收缩变形，初生坯壳传热条件均匀，坯壳厚度均匀，减少铸坯表面裂纹。在改善初生坯壳传热均匀性的同时，还可减少了初生坯壳与结晶器间的气隙比例，提高了二者间传热热流，加快冷却速度，可提高铸坯拉速。也提高了连铸设备生产率和铸坯表面温度，并且有利于节能。通过镀加的耐磨层，使连铸过程中铸坯与耐磨层接触摩擦，在耐磨层被摩擦掉以前，结晶器内壁刻划的沟槽分布没有变化，可提高连铸沟槽内壁结晶器的使用寿命。
Description
技术领域 本发明涉及冶金工业中的生产设备，尤其是连铸过程中使用的一种结晶器。
背景技术 现在所使用的连铸结晶器内壁为光滑表面。由于钢液凝固时产生相变体积收缩，使初生坯壳与结晶器内壁间产生不均匀气隙，与初生坯壳和结晶器直接接触相比，气隙明显增加坯壳与结晶器间热阻，不均匀气隙使坯壳与结晶器间传热不均匀，形成坯壳厚度不均匀，在坯壳较薄处发生应力集中，当应力大于坯壳强度时就会产生裂纹。在后续工艺的冷却过程中裂纹扩展形成铸坯表面裂纹，造成铸坯表面缺陷。钢水在刚与结晶器接触的很短一段时间，形成的初生坯壳薄，坯壳温度高温差大，因此坯壳强度低，受钢水静压力和坯壳凝固体积收缩力作用，坯壳厚度不均匀程度大，应力大，易产生裂纹。
为解决铸坯表面缺陷问题，对结晶器进行改进已势在必行。近期所查到的相关论文二篇，一篇是日本中井健等发表，《連鋳の凝固殼形成におよほす铸型缓冷化の影響》，鉄と鋼，Vol.73，No.3，1987，498～504。该文章介绍了一种缓冷沟槽结晶器，在结晶器内壁刻划沟槽，其二沟槽间宽度为0.9mm，沟槽宽度为0.8mm。与传统结晶器相比，铸坯与结晶器内壁间气隙比例增加，铸坯初期凝固传热热流降低，传热均匀，减少铸坯表面裂纹。一篇是日本山口隆二等发表，《ステンレス鋼の初期不均一凝固制御》，鉄鋼の初期凝固，日本鉄鋼学会，1994.11，84～87。在实验室连铸模拟试验中，在结晶器表面上镀厚1mm、宽5mm的金属镍网格，网格间距为2、10、15，网络间距10mm连铸试验时与上篇论文缓冷效果相同。以上由于沟槽较宽、间距较大，都是缓冷型结晶器。缺点是由于是缓冷会对连铸机的拉坯速度产生影响。另外沟槽或网格直接与铸坯相接触不耐磨，磨损后就会失去应有的效果，且结晶器寿命低。因此仍需对结晶器做进一步改进。
发明内容 本发明的目的在于提供一种镀层沟槽内壁结晶器，使钢水在连铸结晶器内形成的初生坯壳厚度均匀，减少铸坯表面裂纹，降低铸坯废晶率，提高铸坯拉速，延长结晶器寿命。
本发明的目的通过以下内容实现：
在连铸结晶器的内壁上刻划1～100μm宽、1～500μm深的纵向或纵横向细沟槽，并加镀耐磨层。
通过以上措施，将初生坯壳在结晶器整个区域内冷却体积收缩变形，分割为沟槽间凝固冷却体积收缩变形，且每个沟槽间初生坯壳传热条件相同，即坯壳凝固冷却体积收缩变形相同。根据铸坯断面尺寸，即连铸结晶器内壁尺寸，选择刻划的纵向或纵横向沟槽细度和沟槽数，即两沟槽间宽度。
连铸结晶器内壁的沟槽采用激光刻划。
连铸结晶器内壁沟槽的间距为0.01～2mm。
本发明通过改变连铸结晶器内壁沟槽的尺寸，使初生坯壳在一个大区域内的凝固冷却体积收缩，分割为在若干很小的区域内凝固冷却体积收缩，初生坯壳传热条件均匀，坯壳厚度均匀，减少铸坯表面裂纹。在改善初生坯壳传热均匀性的同时，还可减少了初生坯壳与结晶器间的气隙比例，提高了二者间传热热流，加快冷却速度，可提高铸坯拉速。也提高了连铸设备生产率和铸坯表面温度，并且有利于节能。
通过镀加的耐磨层，使连铸过程中铸坯与耐磨层接触磨擦，在耐磨层被磨擦掉以前，结晶器内壁刻划的沟槽分布没有变化，可提高连铸沟槽内壁结晶器的使用寿命。
附图说明 图1是连铸镀层沟槽内壁结晶器内壁示意图；图2是结晶器内壁纵横向细沟槽正面示意图；图3是结晶器内壁纵横向细沟槽侧面示意图。
具体实施方式 如附图1、2、3所示，在连铸结晶器宽边冷却壁内壁1和窄边冷却壁内壁2上分别用激光刻划0.05mm宽，0.1mm深的横向沟槽和纵向沟槽，沟槽间距为1mm，形成正方形网格状。然后在宽边冷却壁内壁1和窄边冷却壁内壁2上再镀一层耐磨层，耐磨层材料为铬。
Claims (2)
1、一种连铸结晶器，其特征在于连铸结晶器的内壁上刻划1～500μm宽、1～100μm深的纵向或纵横向细沟槽，并加镀耐磨层。
2、权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于连铸结晶器内壁的沟槽采用激光刻划，连铸结晶器内壁沟槽的间距为0.01～2mm。
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