專利名稱：液冷式結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有權(quán)利要求1前序部分所述特征的液冷結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
由DE19716450A1已知薄扁鋼連鑄用的液冷結(jié)晶器，其中設(shè)兩個彼此對置的分別由銅板和鋼制支承板組成的寬側(cè)壁。構(gòu)成型腔邊界的銅板借助金屬螺栓可拆地固定在支承板上。金屬螺栓焊在銅板上。在這里附加采用一個鎳環(huán)作為焊接輔助材料。由于將金屬螺栓與銅板焊接發(fā)生點(diǎn)狀加熱，這在焊接部位造成有害的結(jié)構(gòu)改變。此外，在這種常用的螺栓焊接法中要求檢驗焊接接頭。若一個金屬螺栓受損，必須麻煩地將其從銅板拆除并用一新的金屬螺栓替換。
也屬于先有技術(shù)的是將螺紋襯套直接置入一銅制的結(jié)晶器板內(nèi)，所以結(jié)晶器板可借助螺栓固定在轉(zhuǎn)接板或水箱上。但對于壁厚較小的結(jié)晶器板，在螺紋襯套的孔底與結(jié)晶器板澆注面之間的安全距離可能不足。通常安全距離要求約6至25mm，以保證澆注側(cè)補(bǔ)充加工。若旋入螺紋襯套所需要的深度與為了結(jié)晶器板可靠工作所需要的孔底與澆注側(cè)之間的距離之和大于結(jié)晶器板的壁厚，那么只能選擇其他效果較差的連接方式。
EP1138417A1公開了金屬尤其鋼材連鑄用的液冷式板狀結(jié)晶器，其中結(jié)晶器板借助固定螺栓分別與一水箱或一支承板連接。固定螺栓嚙合在設(shè)在每塊結(jié)晶器板水側(cè)的成型件內(nèi)，成型件通過釬焊或通過電子束焊與結(jié)晶器板力封閉連接。
此方案的缺點(diǎn)是，通常必須在水箱或轉(zhuǎn)接板內(nèi)設(shè)一些附加的凹槽，以容納從結(jié)晶器板冷卻劑側(cè)突起的固定段。此外，或在結(jié)晶器板或在轉(zhuǎn)接板內(nèi)加上補(bǔ)充的冷卻劑通道。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的是，在尤其小壁厚的銅制結(jié)晶器板在轉(zhuǎn)接板或水箱上的安裝方面改善金屬連鑄用的液冷結(jié)晶器，使能實現(xiàn)在轉(zhuǎn)接板或水箱上有利于流動技術(shù)的安置。
另一個目的是在采用薄壁結(jié)晶器板的同時提供一種特別耐磨的結(jié)晶器。
為達(dá)到第一個目的本發(fā)明建議了一種具有權(quán)利要求1特征的結(jié)晶器。按本發(fā)明的結(jié)晶器重要的組成部分是從結(jié)晶器板突起的島狀平臺，它們伸入在結(jié)晶器板與轉(zhuǎn)接板或水箱之間構(gòu)成的冷卻劑間隙內(nèi)。在這里，平臺或平臺之間的空隙至少在一定的高度范圍內(nèi)構(gòu)成冷卻劑間隙。在冷卻劑的流速足夠大時，不需要在結(jié)晶器板冷卻劑側(cè)或在轉(zhuǎn)接板或水箱面朝結(jié)晶器板的那一側(cè)內(nèi)其他的槽。因此，在按本發(fā)明的方案中，加工技術(shù)方面的費(fèi)用比具有復(fù)雜的冷卻劑導(dǎo)引裝置的方案低。
島狀平臺的形狀選擇為使冷卻劑間隙內(nèi)的流動阻力盡可能小。因此，平臺有一種與冷卻劑流動方向相適應(yīng)的流線形造型。
尤其是，若固定螺栓與固定在平臺內(nèi)的螺紋襯套嚙合，則按本發(fā)明的結(jié)晶器提供了在轉(zhuǎn)接板或水箱與結(jié)晶器板之間傳統(tǒng)的可拆式連接的優(yōu)點(diǎn)，而且在這種情況下可以使用壁極薄的結(jié)晶器板(權(quán)利要求2)。在這里平臺的高度可根據(jù)螺紋襯套的高度選擇。
為造成特別小的流動阻力，平臺是菱形的構(gòu)型(權(quán)利要求3)。若平臺的橫截面設(shè)計成滴狀或橢圓形也可以得到低的阻力系數(shù)。
可認(rèn)為特別有利的是，結(jié)晶器板通過平臺支承在相鄰的轉(zhuǎn)接板或相鄰的水箱上。在這種情況下不需要附加的用于構(gòu)成冷卻劑間隙的定距元件，因為平臺確定了結(jié)晶器板與轉(zhuǎn)接板或水箱之間的間距并因而也決定了冷卻劑間隙的寬度。這樣設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是，原則上不必在轉(zhuǎn)接板或結(jié)晶器板內(nèi)設(shè)導(dǎo)引冷卻劑用的其他的槽或凹槽。也就是說，轉(zhuǎn)接板和結(jié)晶器板除平臺外在冷卻劑側(cè)可設(shè)計成平的，由此從根本上取消了為制造附加的冷卻劑通道或槽所需的加工技術(shù)方面的費(fèi)用。當(dāng)然，可以按選擇不僅可在轉(zhuǎn)接板內(nèi)而且可在結(jié)晶器板內(nèi)至少局部設(shè)一些冷卻劑通道或槽。
本發(fā)明的結(jié)晶器板另一個優(yōu)點(diǎn)可認(rèn)為是，作用在固定螺栓上的夾緊力通過平臺緊鄰?fù)椎刂С性谵D(zhuǎn)接板上經(jīng)短的路徑傳入轉(zhuǎn)接板或水箱。由此在結(jié)晶器板內(nèi)幾乎不產(chǎn)生彎矩(權(quán)利要求4)。
若平臺有一個朝結(jié)晶器板方向修圓的過渡區(qū)(權(quán)利要求5)，則可將來自固定螺栓的夾緊力最佳地導(dǎo)入結(jié)晶器板內(nèi)。由此避免在平臺的安置區(qū)內(nèi)不希望的應(yīng)力集中。
按權(quán)利要求6的特征規(guī)定，平臺與結(jié)晶器板設(shè)計成一體。在這里給予結(jié)晶器板冷卻劑側(cè)銑削技術(shù)的加工，在此過程中形成平臺。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以作為單獨(dú)的構(gòu)件制造平臺，接著與結(jié)晶器板連接。優(yōu)選采用材料封閉的連接方法，例如焊接或釬焊(權(quán)利要求7)。在材料差別很大時也可考慮平臺與結(jié)晶器板粘結(jié)。
按權(quán)利要求8規(guī)定了一種結(jié)晶器，其中的結(jié)晶器板的壁厚小于固定螺栓直徑的2.5倍。固定螺栓的直徑通常在約8mm至約20mm的范圍內(nèi)。
按權(quán)利要求9的特征，冷卻劑間隙導(dǎo)流地與穿過轉(zhuǎn)接板的冷卻劑通孔連接。由此，冷卻劑間隙經(jīng)轉(zhuǎn)接板內(nèi)的冷卻劑通孔最終與連接在轉(zhuǎn)接板下游的冷卻箱連接，無需附加的側(cè)向冷卻劑供給裝置，例如屬于先有技術(shù)的通過在結(jié)晶器板內(nèi)部的深孔的那種冷卻劑供給裝置。尤其是冷卻劑供給和排出可完全通過轉(zhuǎn)接板進(jìn)行，為此目的轉(zhuǎn)接板優(yōu)選地按規(guī)則的間距設(shè)冷卻劑供給和冷卻劑排出裝置，從而達(dá)到結(jié)晶器所期望的冷卻效果。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可認(rèn)為特別有利的是，小壁厚的結(jié)晶器板與轉(zhuǎn)接板共同構(gòu)成一個預(yù)裝配的板組件，它作為整體可與一水箱連接。采用小壁厚的結(jié)晶器板、將冷卻劑間隙通過平臺組合在內(nèi)以及由于冷卻劑通孔直接設(shè)在轉(zhuǎn)接板內(nèi)，這種板組件便可以用于替換總尺寸和連接尺寸相同的結(jié)晶器板(權(quán)利要求10)。采用如此設(shè)計的板組件可以完全和經(jīng)濟(jì)地替換用銅或銅合金制的厚度尺寸大得多的結(jié)晶器板。使用由結(jié)晶器板和可重復(fù)利用的轉(zhuǎn)接板組成的板組件，比使用一種用銅或銅合金制的實心結(jié)晶器板要便宜得多，后者在達(dá)到其磨損極限后必須用一新的替換。在按本發(fā)明的結(jié)晶器中只需要用一新的結(jié)晶器板替換小壁厚的結(jié)晶器板，或在迄今使用的加工機(jī)器上作修正加工。有利地，結(jié)晶器板沿其全部尺寸有相同的壁厚。
尤其為了達(dá)到高的澆注速度和為了延長使用壽命，可以采用一種經(jīng)時效硬化的屈服點(diǎn)大于300MPa的銅材制成(權(quán)利要求11)。
通過采用有高屈服點(diǎn)的銅材，結(jié)晶器板在冷卻劑間隙與澆注側(cè)之間測量的壁厚可以減小到這樣一個程度，即，使此壁厚在數(shù)量級為約5mm至25mm，優(yōu)選地為10mm至18mm的范圍內(nèi)(權(quán)利要求12)。
當(dāng)按本發(fā)明的結(jié)晶器使用于高澆注速度時，尤其在澆注速度大于5m/min時，按權(quán)利要求13的特征規(guī)定，結(jié)晶器板沿澆注方向測量的長度為約1.0m至1.5m，優(yōu)選地在1.1m至1.4m之間。
根據(jù)預(yù)期的機(jī)械和熱負(fù)荷以及結(jié)晶器板的剛度，平臺可按彼此的間距為約50mm至250mm排列(權(quán)利要求14)。
為了補(bǔ)償熱應(yīng)力，按權(quán)利要求15的特征規(guī)定，在平臺表面與轉(zhuǎn)接板或水箱之間加入一個允許相對運(yùn)動的滑動輔助裝置。權(quán)利要求15所指的相對運(yùn)動是在平臺與轉(zhuǎn)接板或水箱接觸面的平面內(nèi)發(fā)生的。滑動輔助裝置既可以設(shè)在轉(zhuǎn)接板或水箱上，和/或也可以設(shè)在平臺表面上?；瑒虞o助裝置尤其可以是一個以聚四氟乙烯(PTFE)為基的層(權(quán)利要求16)。也可以使用一個滑動圓片(權(quán)利要求17)。
對于在結(jié)晶器板與轉(zhuǎn)接板之間連接區(qū)域內(nèi)的相對運(yùn)動重要的是，固定螺栓允許這樣一種相對移動。這種原則上有足夠間隙地穿過在轉(zhuǎn)接板或水箱中的通孔的固定螺栓是權(quán)利要求18的內(nèi)容。除此之外還可以在保護(hù)固定螺栓的螺栓頭下面同樣設(shè)滑動輔助裝置。它可以是滑動圓片或滑動層。在這里，相應(yīng)的表面對有低的靜摩擦系數(shù)和/或滑動摩擦系數(shù)，尤其小于0.1。為此目的，與滑動輔助裝置對應(yīng)的表面可例如鍍鉻、拋光或淬火。還可以設(shè)想在螺栓頭下面加入允許螺栓相對于互相夾緊的構(gòu)件相對運(yùn)動的元件。在這里例如可設(shè)想有球形表面的圓片，它在一側(cè)或兩側(cè)支承在錐面內(nèi)。一種雙重的錐/球組合允許每個表面對實施傾斜運(yùn)動，在這種情況下通過疊加這種反向的傾斜運(yùn)動可以實現(xiàn)螺栓側(cè)向的相對運(yùn)動。
權(quán)利要求19的特征同樣以有利的方式有助于改善結(jié)晶器板相對于轉(zhuǎn)接板或水箱的相對移動，確切地說是使平臺貼靠在轉(zhuǎn)接板或水箱上的表面處于互相平行的平面內(nèi)。在這里尤其對于具有用于形成漏斗的中央鼓突的結(jié)晶器板要考慮這樣一種情況，即，設(shè)在鼓突區(qū)內(nèi)的平臺通過隔開距離切向于鼓突延伸的表面分別確定了另一個滑動面。因此滑動面十字交叉以及可能阻礙結(jié)晶器板順利地相對運(yùn)動。采用互相平行延伸的滑動面便解決了這一問題。尤其通過平臺表面或由此構(gòu)成的滑動面彼此對齊，可以預(yù)先給定結(jié)晶器板一個確定的膨脹方向，不會導(dǎo)致結(jié)晶器板相對于轉(zhuǎn)接板或水箱的應(yīng)變。
權(quán)利要求20規(guī)定，結(jié)晶器板在熱負(fù)荷最大的與鋼水的接觸區(qū)內(nèi)，尤其在模內(nèi)鋼水的水平面高度區(qū)內(nèi)，設(shè)擴(kuò)散阻擋層。擴(kuò)散阻擋層可由金屬/非金屬材料構(gòu)成，但也可以由漆、樹脂或塑料以及陶瓷材料構(gòu)成。擴(kuò)散阻擋層優(yōu)選地安置在結(jié)晶器板的上半部內(nèi)。它的厚度可以有0.002mm至0.3mm，尤其厚0.005mm至0.1mm。擴(kuò)散阻擋層也可以設(shè)計為含多層的層，包括一個陶瓷材料的面層。面層起隔熱的作用。優(yōu)選地，面層由一種氧化物陶瓷材料構(gòu)成，如氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)或氧化鎂(MgO)。
此外，按權(quán)利要求21的特征，結(jié)晶器板沿澆注方向在模內(nèi)金屬液面的下面設(shè)防磨層，它的層厚沿澆注方向逐漸增加。優(yōu)選地，結(jié)晶器板澆注側(cè)的下一半設(shè)計有這種防磨層。因為薄壁的結(jié)晶器板有小的磨損容量，所以可認(rèn)為特別有利的是，防磨層在層厚方面沿澆注方向，亦即朝結(jié)晶器板的底端方向略有增加。因此，防磨層橫截面優(yōu)選地設(shè)計為楔形。按權(quán)利要求22的特征，在這里層厚可從約0.1mm增加到約1mm。
作為防磨層的涂層材料可考慮采用鎳和鎳合金。為了材料的涂敷也可以采用噴射法，例如單個或組合采用高速火焰噴鍍(HVOF)、線材金屬噴涂或等離子噴鍍法。通過噴射法涂敷的涂層材料可例如是WCCo或已提及的氧化物陶瓷材料，如氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)或以NiCrB為基的材料。


下面借助附圖表示的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。其中圖1由結(jié)晶器板和轉(zhuǎn)接板構(gòu)成的板組件局部剖切的后視透視圖；圖2在平臺所在區(qū)通過轉(zhuǎn)接板和結(jié)晶器板的橫截面；
圖3視向?qū)?zhǔn)設(shè)在冷卻劑側(cè)的固定螺栓的結(jié)晶器板局部透視圖；圖4在平臺所在區(qū)通過結(jié)晶器板和轉(zhuǎn)接板的剖面；以及圖5視向?qū)?zhǔn)其冷卻劑側(cè)的結(jié)晶器板透視圖。
具體實施例方式
圖1在局部剖視圖中表示固定在轉(zhuǎn)接板2’上的結(jié)晶器板1。結(jié)晶器板1和轉(zhuǎn)接板2’構(gòu)成金屬連鑄用的圖中未詳細(xì)表示的液冷式結(jié)晶器的一個板組件3。在這里，板組件3只表示了一半，其中在圖右半部延伸的剖切面大體在中央剖分板組件3。結(jié)晶器板1用銅合金或時效硬化的銅材制造，這些材料優(yōu)選地屈服點(diǎn)大于300MPa以及沿其整個尺寸有相同的壁厚D(圖5)。板組件3用于連接到一個未詳細(xì)示出的水箱上，其中板組件3通過快速連接器與水箱連接。板組件3的尺寸總體上設(shè)計為，使尺寸和連接尺寸相同的傳統(tǒng)的結(jié)晶器板可以完全由鋼材制的轉(zhuǎn)接板2’與比較薄的結(jié)晶器板1組成的板組件3替代。
為了用冷卻劑冷卻結(jié)晶器板1，轉(zhuǎn)接板2、2’設(shè)一些冷卻劑通孔4。冷卻劑通過冷卻劑通孔4進(jìn)入一個在結(jié)晶器板1與轉(zhuǎn)接板2之間構(gòu)成的冷卻劑間隙5(圖2)。由圖2可以清楚看出，冷卻劑間隙5不是安置在轉(zhuǎn)接板2內(nèi)，而是按其寬度B通過島狀地在結(jié)晶器板1冷卻劑側(cè)6上突起的平臺7確定。由圖3可見平臺7的一種可能的造型。平臺7有一種基本上菱形的構(gòu)型，包括處于相對位置的尖角8、9和修圓的角10、11。平臺7沿尖角8、9的方向的長度尺寸比沿修圓的角10、11的方向的大。在這里，平臺7的尖角8、9與用箭頭S表示的流動方向相適應(yīng)。因此，總體上看平臺7有一種流線形的造型。在本實施例中，平臺7與結(jié)晶器板1設(shè)計成一體。此外，平臺7有一個朝結(jié)晶器板1的方向修圓的過渡區(qū)12，在本實施例中過渡區(qū)12的半徑基本上等于平臺7的高度H。平臺7的高度H是常數(shù)，所以平臺7的表面13平行于結(jié)晶器板1的冷卻劑側(cè)6定向。
固定螺栓14嚙合在結(jié)晶器板1的每個平臺7內(nèi)。為此在平臺7中各錨固一個螺紋襯套15，固定螺栓14旋入其中。在圖2所示的實施例中，固定螺栓14穿過轉(zhuǎn)接板2中的通孔16。固定螺栓14設(shè)計為外六角的螺栓頭17通過圓片18支承在轉(zhuǎn)接板2的水箱側(cè)19上。固定螺栓14在此實施例中垂直旋入結(jié)晶器板1。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以選擇其他的旋入角，以達(dá)到與負(fù)載相適應(yīng)地將結(jié)晶器板1固定在轉(zhuǎn)接板2上。也就是說旋入角可以不是90°。在這種情況下為了螺栓頭17平面地貼靠，或可將圓片18設(shè)計成斜的，或水箱側(cè)19設(shè)相應(yīng)的斜槽。
固定螺栓14有間隙地穿過通孔16，所以允許結(jié)晶器板1相對于轉(zhuǎn)接板2實施尤其是熱引起的相對移動。為此，或平臺7的表面13和/或轉(zhuǎn)接板面朝轉(zhuǎn)接板2的那一側(cè)20至少局部設(shè)有允許相對運(yùn)動的滑動輔助裝置?；瑒虞o助裝置優(yōu)選地可以是一個低摩擦系數(shù)的涂層。此涂層可例如是一種以聚四氟乙烯(PTFE)為基的材料。與此滑動輔助裝置接觸的對應(yīng)面為了減小靜摩擦和滑動摩擦也有一個相應(yīng)制備的表面。例如可以將表面區(qū)局部拋光、淬火或也鍍層，例如鍍鉻。
按未進(jìn)一步表示的方式，滑動輔助裝置也可以是形式上為加入冷卻板與轉(zhuǎn)接板之間的滑動圓片。此相同的措施也可以在轉(zhuǎn)接板2水箱側(cè)19螺栓頭17下方的支承面區(qū)域內(nèi)采取。有時候這樣做可能已經(jīng)足夠了，即，一個彈性材料的圓片附加地裝在螺栓頭下面，以便以此方式不僅可以補(bǔ)償朝冷卻劑通道15方向的相對移動，而且補(bǔ)償朝固定螺栓方向因熱引起的長度變化。
圖4的實施例表示了這種設(shè)計形式。在這里，與圖2的實施形式相比設(shè)計為較短的固定螺栓14’連同其螺栓頭17’裝入潛孔21內(nèi)。尤其由于縮短了固定螺栓14’的長度，用于補(bǔ)償轉(zhuǎn)接板2’與結(jié)晶器板1之間相對運(yùn)動的裝置有重要意義。為此目的，在圖4的實施例中使用一個螺栓頭17’，它可與固定螺栓14’設(shè)計成一體，所以固定螺栓成為螺釘?shù)臉?gòu)型。但也可設(shè)想，螺栓頭17’設(shè)計為螺母。螺栓頭17’朝結(jié)晶器板1的方向優(yōu)選地有一個整體式加工在它上面的擴(kuò)展的凸緣22，以便能最佳地承受軸向力。在凸緣22下面必要時設(shè)一個與螺栓頭17’設(shè)計成一體的直徑更大的圓片23，它在一側(cè)設(shè)有形式上為PTFE涂層的滑動輔助裝置24。一個具有與PTFE涂層24相匹配的表面的滑動圓片25與之相連?；瑒訄A片25的直徑比有涂層的圓片23大以及滑動圓片25優(yōu)選地鍍鉻、拋光或淬火。
最后，在滑動圓片25下面加入一個彈性環(huán)件26，通過它可給螺栓連接施加必要的預(yù)緊力。彈性環(huán)件26例如是一個彈性材料例如橡膠制的環(huán)，或由一個或多個彈性元件構(gòu)成。此彈性環(huán)件26最終支承在潛孔21的凸緣狀孔底27上。為保證固定螺栓14’在轉(zhuǎn)接板2’中的通孔16’內(nèi)部規(guī)定的相對運(yùn)動，有滑動輔助裝置24涂層的圓片23的外徑比相鄰滑動圓片25的外徑尺寸小?；瑒訄A片25和彈性環(huán)件的外徑僅略小于潛孔的直徑，所以通過固定螺栓14’施加的夾緊力傳遞給整個孔底27。因此，一方面產(chǎn)生小的當(dāng)?shù)貑挝幻娣e壓力，以及另一方面保證滑動圓片25相對于有PTFE涂層的圓片23的定位。
由圖1和5可以看出，平臺7沿結(jié)晶器板1的整個冷卻劑側(cè)6網(wǎng)格狀均勻分布。在此實施例中，平臺7按互相垂直的行和列定位，其中，平臺的尖角8、9朝著冷卻劑的流動方向S，在此實施例中此流動方向S對應(yīng)于澆注方向X。澆注方向X和流動方向S可以彼此不同，例如也可彼此相反地定向。
結(jié)晶器板1有一種在連鑄方法中普遍采用的有中央鼓突的形狀，它的在冷卻劑側(cè)6與澆注側(cè)28之間測量的壁厚D沿其整個尺寸是常數(shù)。只有平臺7、7’如島嶼那樣從冷卻劑側(cè)8突起。
平臺7、7’有表面13、13’，在圖示的實施形式中它們平行于結(jié)晶器板1直接圍繞著它們的冷卻劑側(cè)6定向。若冷卻劑側(cè)6是彎曲的，如在鼓突區(qū)內(nèi)的情況下，則在那里的平臺7’的表面13’與鼓突的曲線相切地定向。也就是說，平臺7、7’原則上垂直于冷卻劑側(cè)6各自的表面區(qū)布置。
但也可以使所有的平臺7、7’的表面13、13’互相平行地定向。因此鼓突的平臺7’表面不是與冷卻劑側(cè)6成切向布置，而是按其在鼓突上的位置與冷卻劑側(cè)6形成不同的尖角。其優(yōu)點(diǎn)是，所有的平臺7、7’有規(guī)定的同樣定向的移動方向，由此進(jìn)一步降低結(jié)晶器板1的應(yīng)力。
附圖標(biāo)記一覽表1結(jié)晶器板2 轉(zhuǎn)接板2’ 轉(zhuǎn)接板 3 板組件4冷卻劑通孔 5 冷卻劑間隙6冷卻劑側(cè)7 平臺7’ 平臺8 7的角97的角 10 7的角11 7的角 12 過渡區(qū)13 7的表面 13’ 7的表面14 固定螺栓14’ 固定螺栓15 螺紋襯套16 通孔16’ 通孔17 螺栓頭17’ 螺栓頭 18 圓片19 水箱側(cè) 20 2的側(cè)面21 2’內(nèi)的潛孔 22 17的凸緣23 圓片24 滑動輔助裝置25 滑動圓片26 彈性環(huán)件27 孔底B 5的寬度D壁厚H 7的高度S流動方向X 澆注方向
權(quán)利要求
1.金屬連鑄用的液冷結(jié)晶器，包括銅或銅合金的結(jié)晶器板(1)，它借助固定螺栓(14、14’)與轉(zhuǎn)接板(2、2’)或水箱連接，其特征為固定螺栓(14、14’)固定在從結(jié)晶器板(1)冷卻劑側(cè)(6)島狀突起的平臺(7、7’)上，平臺至少部分伸入在結(jié)晶器板(1)與轉(zhuǎn)接板(2、2’)或水箱之間構(gòu)成的冷卻劑間隙(5)內(nèi)并具有一種與冷卻劑流動方向(S)相適應(yīng)的流線形造型。
2.按照權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器，其特征為固定螺栓(14、14’)與固定在平臺(7、7’)內(nèi)的螺紋襯套(15)嚙合。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)是菱形的構(gòu)型。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)通過平臺(7、7’)支承在相鄰的轉(zhuǎn)接板(2、2’)或相鄰的水箱上。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)有一個朝結(jié)晶器板(1)方向修圓的過渡區(qū)(12)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)與結(jié)晶器板(1)設(shè)計成一體。
7.按照權(quán)利要求1至5之一所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)與結(jié)晶器板(1)材料封閉地連接。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)的壁厚(D)比固定螺栓的直徑小2.5倍。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的結(jié)晶器，其特征為冷卻劑間隙(5)導(dǎo)流地與穿過轉(zhuǎn)接板(2、2’)的冷卻劑通孔(4)連通。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的結(jié)晶器，其特征為小壁厚(D)的結(jié)晶器板(1)與轉(zhuǎn)接板(2、2’)構(gòu)成一個可與水箱連接的預(yù)裝配的板組件(3)，用于替換與此板組件(3)總尺寸和連接尺寸相同的結(jié)晶器板。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)用一種經(jīng)時效硬化的屈服點(diǎn)大于300MPa的銅材制成。
12.按照權(quán)利要求1至11之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)在冷卻劑通道(5)與澆注側(cè)之間測量的壁厚(D)在5mm與25mm之間。
13.按照權(quán)利要求1至12之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)沿澆注方向(X)測量的長度為1.0至1.5m。
14.按照權(quán)利要求1至13之一所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)按彼此的間距為約50mm至250mm排列。
15.按照權(quán)利要求1至14之一所述的結(jié)晶器，其特征為在平臺(7、7’)表面(13)與轉(zhuǎn)接板(2、2’)或水箱之間加入一個便于相對運(yùn)動的滑動輔助裝置(24)。
16.按照權(quán)利要求15所述的結(jié)晶器，其特征為滑動輔助裝置(24)是一個以聚四氟乙烯為基的涂層。
17.按照權(quán)利要求16所述的結(jié)晶器，其特征為滑動輔助裝置(25)是一個滑動圓片。
18.按照權(quán)利要求1至17之一所述的結(jié)晶器，其特征為固定螺栓(14、14’)允許結(jié)晶器板(1)相對于相鄰的轉(zhuǎn)接板(2)或相鄰的水箱相對移動。
19.按照權(quán)利要求1至18之一所述的結(jié)晶器，其特征為平臺(7、7’)貼靠在轉(zhuǎn)接板(2、2’)上或水箱上的表面(13、13’)處于互相平行的平面內(nèi)。
20.按照權(quán)利要求1至19之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板(1)在熱負(fù)荷最大的與鋼水的接觸區(qū)內(nèi)，尤其在模內(nèi)鋼水的水平面高度區(qū)內(nèi)，設(shè)擴(kuò)散阻擋層。
21.按照權(quán)利要求1至20之一所述的結(jié)晶器，其特征為結(jié)晶器板沿澆注方向(X)在模內(nèi)金屬液面的下面設(shè)防磨層，以及，沿澆注方向(X)防磨層的層厚逐漸增加。
22.按照權(quán)利要求21所述的結(jié)晶器，其特征為層厚從約0.1mm增加至約1mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬連鑄用的液冷結(jié)晶器，包括銅或銅合金的結(jié)晶器板(1)，它借助固定螺栓(14)與轉(zhuǎn)接板或水箱連接。此結(jié)晶器的特征在于，固定螺栓(14)固定在從結(jié)晶器板(1)冷卻劑側(cè)(6)島狀突起的平臺(7)上，平臺至少部分伸入在結(jié)晶器板(1)與轉(zhuǎn)接板或水箱之間構(gòu)成的冷卻劑間隙內(nèi)并具有一種與冷卻劑流動方向(S)相適應(yīng)的流線形造型。
文檔編號B22D11/055GK1481952SQ0312776
公開日2004年3月17日 申請日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者格哈德·胡根許特, 托馬斯·羅爾夫, 迪特馬爾·科爾貝克, 漢斯-京特·沃布克, 德克·羅德, 羅蘭·奧里, 漢斯－德克·比沃華爾, 漢斯－于爾根·黑姆舍邁爾, ┨亍の植伎, 羅爾夫, 奧里, 爾 科爾貝克, 格哈德 胡根許特, 羅德, 詼 ず諛飛崧醵, 驢恕け任只 申請人:Km歐洲鋼鐵股份有限公司