專利名稱：低應力金屬薄板坯結晶器的制作方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域，是一種為金屬薄板坯連續鑄造使用的低應力金屬薄板坯結晶器。
背景技術：
在公知的技術中，所用的直—弧形結晶器是通過合理曲面轉化為縱向寬面的向外擴展，使侵入式水口的插入有了大的空間，并為熱傳導均勻和拉坯中合理變形創造了條件。但是由于寬面和窄面的厚度差異太大，則引起不同的冷熱面積差；而且直線與弧之間有著拐點，就會造成坯殼受熱不均，同時拐角部的變形過大造成了拉坯應力，使坯殼出現撕裂現象，從而產生裂紋，使金屬薄板容易縱向中斷。這樣，不僅大大減少了結晶器的使用壽命，而且又嚴重影響了生產及產品質量。
本發明的目的是提供一種降低拉坯應力、避免板坯裂紋的低應力金屬薄板坯結晶器。
發明內容
實現本發明的目的所采取的技術方案是該結晶器是由兩塊彼此相對的水冷寬面銅板和兩端決定板坯寬度的窄面銅板組成，寬面銅板上部澆鑄口為連續曲線狀，其成型內腔的內表面為自下而上逐漸向外展寬的弧形工作面，形成了具有光滑曲面而又較大的澆鑄室，在寬面銅板與窄面銅板的連接處設置有澆鑄過渡圓角，寬面銅板的外表面設置有循環水冷卻槽，冷卻槽的槽底設置成與內腔弧形工作面相同的仿形弧面，其截面各點與內腔弧形工作面距離相等，以確保結晶器的冷卻均勻，并使結晶器的熱傳導性能好，可以連續作業。
按照上述方案制成的低應力金屬薄板坯結晶器，可在金屬薄板坯連續鑄造中，有效解決鋼坯拐點應力集中問題，由于該結晶器受熱均勻，應力分散，使凝固鋼坯的變形阻力更小，不僅能夠有效地解決鑄坯縱向中斷現象，而且能夠避免金屬薄板坯產生裂紋，從而達到提高生產效率、保證產品質量、增加結晶器使用壽命的目的。
下面利用附圖進一步描述本發明的實施例。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的A-A剖面圖。
具體實施例方式參看圖1、圖2、圖3，本發明的低應力金屬薄板坯結晶器，是由兩塊彼此相對的水冷寬面銅板1和兩端決定板坯寬度的窄面銅板2組成，寬面銅板1的上部澆鑄口為連續曲線狀，本案中的連續曲線是采用下述“二階求導”的計算公式得出每個點，而形成的連續曲線，其公式為X＝-475～475
Y＝0～900Z＝(K5Y5-K6Y4+K7Y3)*(K4-K9)*(K1X6-K2X4+K3X2-K8)其中K1～K9為常數由上述方程計算所獲得的點連續形成澆鑄口的曲線，并由此構成連續的澆鑄曲面。
在寬面銅板1與窄面銅板2的連接處設置有澆鑄過渡圓角，其成型內腔的內表面為自下而上逐漸向外展寬的弧形工作面1-2，形成了具有光滑曲面而又較大的澆鑄室，由于結晶器上部澆鑄區整個寬面均為光滑的曲面，因此，避免了板坯在運動變形和收縮過程中產生局部的應力集中。這樣，在生產過程中，可保證結晶器上口處任何點運行至出口處對應點軌跡均為直線，(即鑄坯微元沿拉坯方向為直線運行)，避免了復合彎曲應力及壓應力，且使溶融金屬排放時無過大的湍流或沖刷側壁，使之具有較大的流量和較高的產量。同時也增強了鑄坯坯殼交變熱應力和機械應力。在寬面銅板1的外表面設置有循環水冷卻槽3，冷卻槽3的槽底設置成與內腔弧形工作面相同的仿形弧面3-1，其截面各點與內腔弧形工作面距離相等，以確保結晶器的冷卻均勻，使結晶器熱傳導性能良好，可以連續作業。由于該結晶器受熱均勻，應力分散，可使凝固鋼坯的變形阻力更小，從而有效地解決了鑄坯縱向中斷現象。
權利要求
1.一種低應力金屬薄板坯結晶器，是由兩塊彼此相對的水冷寬面銅板[1]和兩端決定板坯寬度的窄面銅板[2]組成，其特征在于寬面銅板[1]的上部澆鑄口為連續曲線狀，其成型內腔的內表面為自下而上逐漸向外展寬的弧形工作面[1-2]，在寬面銅板[1]與窄面銅板[2]的連接處設置有澆鑄過渡圓角，寬面銅板[1]的外表面設置有循環水冷卻槽[3]。
2.根據權利要求1所述的低應力金屬薄板坯結晶器。其特征在于冷卻槽[3]的槽底設置成與內腔弧形工作面相同的仿形弧面[3-1]，其截面各點與內腔弧形工作面距離相等。
全文摘要
本發明涉及一種低應力金屬薄板坯結晶器。該結晶器是由兩塊彼此相對的水冷寬面銅板和兩端決定板坯寬度的窄面銅板組成，寬面銅板上部澆鑄口為連續曲線狀，其成型內腔的內表面為自下而上逐漸向外展寬的弧形工作面，形成了具有光滑曲面而又較大的澆鑄室，寬面銅板的外表面設置有循環水冷卻槽，冷卻槽的槽底設置成與內腔弧形工作面相同的仿形弧面，其截面各點與內腔弧形工作面距離相等，以確保結晶器的冷卻均勻，并使結晶器的熱傳導性能好，可以連續作業。使用該結晶器，可在金屬薄板坯連續鑄造中，有效解決鋼坯拐點應力集中問題，并能夠避免金屬薄板坯產生裂紋，從而達到提高生產效率、保證產品質量、增加結晶器使用壽命的目的。
文檔編號B22D11/04GK1689729SQ20041001023
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月24日 優先權日2004年4月24日
發明者朱新文, 張九成, 黃祥云, 呂艷伍, 朱書成, 閆榮浩 申請人:西峽龍城冶材集團有限公司