结晶器是连续铸钢设备中一个非常关键的部件,位于中间罐的下方,在浇钢时从中间罐注入的钢水在其中凝固并形成规定尺寸的外壳,在中心还是液态的情况下,铸坯从结晶器中被拉出。在钢水凝固过程中,受钢水静压力、摩擦力、钢水热量的传递以及调宽作用力等诸多因素的影响,结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下,工作条件极为恶劣。为了从结晶器中顺利拉出合格的铸坯,结晶器应满足以下条件:

    (1) 应具有良好的导热冷却能力和耐磨性能。

    (2) 结晶器的刚性要好,特别是在激冷激热、温度梯度变化大的情况下变形要小。

    (3) 结构紧凑,便于制造,装卸方便,调整容易,冷却水路能自行接通,且能满足快速更换的要求。

    (4) 为减少振动时的惯性力,在满足上述三个条件下,结晶器重量要轻,以减少振动装置的驱动电机功率并使振动平稳[1]。

1。2 结晶器的作用及分类

通俗的讲,连铸结晶器就是一个钢水制冷成型设备。基本由框架,水箱和铜板(背板与铜板),调整系统(调整装置,减速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设备组成。

1。2。1 结晶器的作用

(1)促使钢液凝固成合适的规格及形状的坯壳;

(2)结晶器的振动装置可以促使坯壳与结晶器内壁分离,防止坯壳被拉断,避免漏钢事故的发生。

(3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷;

(4)在坯壳生成的过程中,促使其均匀稳定的生长。

1。2。2 结晶器的类型文献综述

(1)结晶器的类型按其内壁形状,可分为直形及弧形等

1)直型结晶器。直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形,因此导热性能良好,坯壳冷却均匀。该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便;夹杂物分布均匀;但铸坯易产生弯曲裂纹,连铸机的高度和投资增加。直形结晶器用于立式和立弯式及直弧连铸机。

2)弧形结晶器。弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形,因此铸坯不易产生弯曲裂纹;但导热性比直形结晶器差;夹杂物分布不均,偏向坯壳内弧侧。弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。

(2)按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器;按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆(即母液和晶体的混合物)循环结晶器;按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。

1。3 结晶器的发展现状

1。4 结晶器形状的变化

结晶器是连铸机的心脏,其设计结构决定拉坯速度、生产率和连铸坯质量。若提高拉速增大产量,则需要结晶器有适宜的几何形状来改善散热效果、降低摩擦力。目前出现的结晶器有直结晶器、多级结晶器、锥形结晶器、抛物面结晶器、凸模结晶器、钻石结晶器、可调宽结晶器等。

大板坯连铸机上通常时采用直结晶器,与传统弧形连铸机相比,直结晶器能够让铸坯与结晶器之间接触更加均匀,促使坯壳快速均匀的生长,大大降低漏钢的风险,非金属夹杂物的顺利上浮聚集在液面上,使板坯具有较高的内部质量。

多级结晶器能够有效降低高速小方坯连铸机的漏钢率。锥形结晶器可用在大方坯、小方坯和大板坯连铸机上。大方坯和小方坯连铸机抛物面结晶器的引入是连铸发展史的转折点。结晶器锥度与钢种和拉坯速度有关。结晶器在设计时考虑到了铸坯在结晶器内的收缩,因此,铸坯与结晶器保持接触,确保了良好的传热效果。铸坯在高速连铸机结晶器内的停留时间非常短,坯壳必须有足够的厚度和强度来承受钢水静压力,因此,要考虑到铸坯的收缩,使铸坯和结晶器保持良好的接触,所以要在结晶器管的各段设计多个锥度。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

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