板坯连铸机结晶器设计要点分析
连铸区结晶器结构原理及注意要点
连铸区结晶器结构原理及注意要点连铸区结晶器结构原理及注意要点1设备组成可调式结晶器由框架与水箱、铜板、调宽液压缸、夹紧装置、足辊装置和润滑配管等零部件构成。
1.1框架与水箱结晶器水箱起支撑铜板和分配冷却水的作用。
宽面铜板的背面由宽面水箱支撑着；窄面铜板的背后由窄面水箱支撑着。
宽面冷却水从一端流到铜板下部，再通过铜板水槽流回水箱另一端。
外弧宽面铜板的水箱用左右、上下4根固定在结晶器支撑框架后梁上的顶杆在空间定位和确定出姿态,从而调整出结晶器腔型的倒锥度来。
在支撑框架后梁上的4根顶杆，通过它把外弧宽面铜板调整到外弧基准线的位置上。
内弧宽面铜板的水箱同样由4个固定在结晶器支撑框架上的夹紧装置抵住，并通过夹紧装置用内弧宽面铜板夹住两块窄面铜板，达到夹紧的目的。
结晶器的内外弧宽面冷却水箱分别挂在支撑框架的2根滑动轴上。
内外弧水箱在调宽时，可以沿着滑动轴前后移动。
1.2铜板结晶器铜板分为宽面铜板与窄面铜板。
结晶器铜板是直接影响结晶器寿命的重要零件。
对铜板材质性能有如下要求：⑴具有良好的导热性；⑵具有足够高的强度和硬度，以减少结晶器铜板的扭曲变形和机械磨损，保证结晶器铜板形状的稳定性；⑶具有较高的再结晶温度以防止连铸过程中铜板的软化和变形；⑷具有较高的抗蠕变能力和较高的热疲劳强度。
铜板采用铬锆铜，为了提高铜板的耐磨性和表面光洁程度，减少粘结和防止渗铜产生铸坯星状裂纹，在铜板表面进行镀层。
镀层为镍铁。
宽面铜板和窄面铜板均为平面。
铜板长度即为结晶器的长度，窄面铜板的宽度就是铸坯的厚度。
1.3结晶器足辊结晶器足辊设于结晶器的下方用以支撑和导向来自结晶器的铸坯，分为宽面和窄面足辊。
宽面足辊一对，窄面足辊三对。
足辊是结晶器的重要部分，要求与结晶器严格地对中，在振动时与结晶器一起振动。
在结晶器与足辊之间及辊子与辊子之间设有冷却喷嘴，以对铸坯进行喷淋冷却。
1.4结晶器调宽装置调宽装置是在结晶器的每个窄面中心线的上下两个部位各安装一只带位移传感器的油缸，油缸与窄面水箱之间铰接。
钢铁冶炼中的连铸结晶器设计分析
钢铁冶炼中的连铸结晶器设计分析钢铁工业是世界上最重要的基础工业之一，而连铸结晶器作为钢铁冶炼中的重要工艺设备，在钢铁生产中起着至关重要的作用。
它是将钢水连续铸造成铸坯的装备，也被称为CCM（Continuous Casting Machine ）。
在连铸过程中，结晶器是影响铸坯质量和生产效率的重要因素之一。
本文将对钢铁冶炼中连铸结晶器的设计分析进行探讨。
一、连铸结晶器的功能及结构连铸结晶器是用于生产钢铁板材，构造为铸件钢水进入结晶器后，在结晶器内先通过液态状况（即铸造生长过程，在结晶器内生长晶核，从而使废钢液态状况成为铸块的过程），然后在结晶器出口处形成固态状况。
由此长出的铸坯被拉拔出结晶器，进入辊道机，经过各种工艺制成板材。
连铸结晶器主要由上零件、下零件、水冷夹套等部分组成。
其中，上零件通常包括喷嘴、芯棒、雾化器等部分，是铸坯形状的决定因素；下零件通常包括结晶器底板、结晶器壁板等部分，能够起到硬质支撑作用；水冷夹套则被用来控制结晶器的温度，保证连铸过程中的均匀性及稳定性。
二、连铸结晶器设计分析1. 结晶器形状结晶器的形状是直接影响铸坯外形的关键因素，对于连铸生产来说，形状应该均匀，能够保持稳定的流动。
根据结晶器的形状不同，连铸结晶器可分为恒形、变形和弯形三种类型。
其中，恒形结晶器一般是采用椭圆形或圆形结构，无法适应精密产品的生产；变形结晶器适用于不同的产品，但其结构较为复杂；弯形结晶器为当前应用较为广泛的结构，因为其结构简单、适用性强。
2. 水冷结构在连铸生产过程中，由于高温状态和高速上下铸造的影响，结晶器壁面容易出现过热的现象，因此需要引入冷却水来降低壁面温度，以保证铸坯质量。
水冷结构主要包括结晶器壁面、底部和顶部。
其中，结晶器壁面使用内侧水冷夹套或内部金属套管，底部使用底部夹套进行冷却，顶部采用上喷雾式冷却，以达到均匀冷却效果。
3. 喷嘴设备喷嘴作为连铸结晶器结构的关键之一，其设计应当综合考虑稳定性、均匀性、流速和流量等因素。
板坯连铸机结晶器与零段的定位改造
直 至 上述 ８ ｍｍ的间隙 。结 晶器 的对 中装 置和零段 的上部偏 心轴 是间隙配合 尺寸 ，结 晶器 与振动 装置 的定 销轴也 是间 隙 配合 尺寸 ， 因此安装 结晶器 时要克服 零段 的倾 翻力矩 ， 使零段
０ 引 言
晶器往往需耗时 ６ ｈ以上 ， 严重影 响正 常生产 。
韶钢炼钢 厂 １ 机是由达涅利设计制造 的 Ｒ６ ． ５ ｍ ｘ ｌ ５ ０ ｍｍ ｘ
另外 ，由于零段上部 １ ５ Ｏ ｍｍ的耳 轴与上部 支撑座之 间
有约 ８ ｍ ｍ的空隙 ， 零段 （ 重８ ｔ ） 产生 的倾 翻力矩通过结 晶器对
板 坯连铸机 结晶器 与零段 的定位 改造
廖勉 东 ， 梅 明友 ， 米保 军
（ 广 东韶钢松 山股份有 限公 司炼钢厂 ， 广东韶 关 摘 ５ １ ２ １ ２ ３ ）
要： 通过 零段 、 振动装置和结 晶器 ３个部件 定位 装置的改造 ， 结晶器的更换 时间缩短 ， 振动装置滚动体 （ 导向装置 ） 的使 用寿命提
高， 实现 了结 晶 器 与 零段 的 独 立更 换 。
关键词 ： 板坯连铸 ； 结晶器 ； 零段 ； 定位
中图分类号： Ｈ■ ７ ７ 文献标 识码 ： Ｂ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ６ ２ １ ／ ｊ ． ｅ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ １ — ０ ５ ９ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ６ ． ４ ４
次， 每天 清理 ８次 ， 每次 清理物 料 影响 时间约 １ ０ ｍｉ ｎ ，每天影 响时间 ８ ０ ｍｉ ｎ 。仅 以功率较小
板坯连铸机结晶器振动液压装置的设计及计算
板坯连铸机结晶器振动液压装置的设计及计算文章介绍了某型不锈钢板坯连铸机组结晶器振动液压装置的设计计算过程。
计算系统所需流量，配置核心液压元件型号规格，对循环冷却系统进行了精确计算。
标签：连铸结晶器；振动；液压引言结晶器是板坯连铸机组的核心设备，而结晶器振动装置又是结晶器设备重要装置之一。
当结晶器上下振动时，钢水液面与结晶器壁面相对位置也随之改变。
其目的在于防止坯材在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘连而出现拉漏、拉裂事故，同时有利于脱坯，改善坯壳与结晶器壁的润滑性等[1]。
结晶器液压振动因其能在线调整振动参数，近期有广泛的发展和推广。
文章即围绕国内某型板坯连铸机组的结晶器液压振动装置，对其进行分析计算和设计。
1 系统原理连铸机的结晶器液壓振动装置由两个液压缸推动整个机架做垂直方向上的非正弦曲线。
非正弦曲线运动的周期、振幅与正弦曲线其实是一致的，只是在半周期内由两条周期不同的正弦曲线（全周期为T，上升段周期为T+，下降为T-）拼接而成。
定义非对称系数C=T+/T，当C=0.5，曲线即为对称的正弦曲线；当0.5≤C≤1，比如C=0.6，则T+=0.6T，T-=0.4T，使得结晶器上振时间长，而下振时间短。
实际生产中C值大于0.5，一般在0.5～0.6。
振动装置由两部分组成：液压站和振动执行器。
液压站向振动执行器提供油。
振动执行器包括缸旁伺服阀和振动液压缸。
2 工作泵流量计算及选择工作泵的选择取决于液压缸运动所需的流量，因此先计算各个工况下所需流量。
（1）对称正弦运动（C=0.5）时，振动所需的平均供油流量振动液压缸参数为Φ125/Φ90。
单个液压缸的最大振幅Am为6.5mm，最大频率160次/min，在1/4个周期内，其平均速度Vp=Am/（T/4）=69（mm/s）。
此速度下单缸塞腔供油平均流量为51L/min。
两个液压缸同时工作则需要102L/min，取效率系数0.8，得127 L/min。
（2）对称正弦运动（C=0.5）时，振动所需的最大供油流量正弦振动的速度为最大速度Vmax为Am 2πf，此速度下单缸最大供油流量80.19L/min，两个液压缸同时工作则需要160.3 L/min。
1600mm不锈钢板坯连铸机结晶器设计
２ 结构形 式及特 点
该 结 晶器 采 用 平 行 直 板 式 结 构 ，主要 生 产 厚
１ ０ｍｍ 和 ２ ０ｍ 规 格 的不 锈 钢 板 坯 。结 晶 器 铜 ８ ０ ｍ
１ 上弹簧 座 ；２ 一 一活 塞杆 ；３ 防尘环 ；４ ～ 一盖板 ；５ 一上拉
杆 ；６ 一锁紧螺母 ；７ 一底垫 ；８ 一球 面轴 承 ；９ 一垫 圈；ｌ一 Ｏ 上压盖 ；１一下拉杆 ；１一下 弹簧座 ；１一螺栓 ；１一下压 １ ２ ３ ４
紧力夹紧窄边铜板 ，既保证有足够的夹紧力 ，又不
会 损 坏铜板 车 身 。夹紧装 置用 液压 装置 顶 开 ，顶 开 时活 动侧 水箱 沿着左 右 支承框 架 上 的左 右 滑动导 向
螺栓 向外 移 动 ６ ９ｍ ～ ｍ，在 宽 、窄边 铜 板 之 间形 成
必要 的调 宽和 维修 间隙 。
窄边部件 及足 辊 主要 由窄边本 体和 窄边 足辊 组 成 ，窄边本 体又 由支撑 板 、压板 和铜板 组成 。铜 板 的材 质与性 能 同宽边部 件 中的铜板 相 同 ，不 同 的
可采用 更换结 晶器 或在 线停机 调 宽 ２ 方法 。 种
是 为 防止调 锥度 时磨 损 窄边 ，在宽 向侧 面 上镀 Ｎ。 ｉ 压板 为焊接 件结构 ，它与铜 板把合 在一起 ，当铜板 磨 损需 修磨 时 ，可 整 体 更换 ，当 与支 承 板 连接 上
盖 ，调节 螺母 和止挡 插 板等组 成 （ 图 ２ 。 见 ）
固定侧 和 活动侧 冷却 水箱 用 ４根拉 杆将 窄边 铜
板夹 紧 （ 图 ３ 。拉杆一端用螺母压在 内弧侧冷 见 ） 却水箱的外壁上 ，另一侧通过蝶形弹簧将外弧冷却 水箱压紧。由于蝶形弹簧力是预先设定的 ， 以不 所 论在调宽或不调宽的浇注过程 中都能将窄边紧紧夹 住 。在调宽结束后 ，活塞杆后退 ，前后冷却水箱恢 复到蝶形弹簧所设定的夹紧力状态。 装 配 时首先 旋转 拉杆 使轴 与活 塞杆 相联 接 ，并 拉紧固定侧水箱和活动侧水箱 ，使 ４ 块铜板之间保 持 ０１ ｍ间隙 ；先锁紧两连杆处的 ４ ．ｍ 个锁紧螺母 和外侧 的 ４ 组锁紧螺母 ，然后用内侧 的 ４ 组螺母分 别 调节 ４组 球 面轴承 的轴 向间隙并 锁紧 （ 保 持 必须
连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用
连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用连铸板坯倒角结晶器是铸造行业中的一项关键设备，它可以产生优质的板坯，同时提高生产效率和降低成本。
然而，现有的连铸板坯倒角结晶器存在一些不足之处，例如流量不均匀、结晶器内部存在死角等。
因此，优化设计和应用连铸板坯倒角结晶器显得尤为重要。
一、连铸板坯倒角结晶器的定义连铸板坯倒角结晶器是连铸线中一种重要的设备。
它是铸造设备中用于制造高质量板坯的主要机器之一，其主要作用是在连铸过程中将液态金属均匀地输送到结晶器中，并通过坯内气泡和悬浮物的消除，使得板坯表面质量得到提高。
二、连铸板坯倒角结晶器的不足之处连铸板坯倒角结晶器在使用过程中存在一些不足之处。
首先，结晶器流量分配不均匀，导致板坯表面质量得不到保证。
其次，结晶器内部存在死角和难以清洗的区域，严重影响连铸板坯的品质。
此外，目前的结晶器设计以经验为主，缺乏系统性和标准化的研究，造成了结晶器设计水平低下、使用成本高和设备寿命短等问题。
三、连铸板坯倒角结晶器的优化设计为了解决上述问题，我们可以对连铸板坯倒角结晶器进行优化设计。
优化设计主要包括流量优化、结构优化和材料优化等。
1、流量优化：在结晶器内加入分流器，使进入结晶器的金属流量分布均匀，同时加强进口处的金属混合。
通过调整导流板、冷却水管和送料系统等组件来优化结晶器内的金属流量，从而保证板坯表面的均匀性。
除此之外，可以采用流场数值模拟的方法，对结晶器的气体、液态金属和固态晶体流场进行计算和模拟。
2、结构优化：由于连铸板坯倒角结晶器中存在很多死角和难以清洗的区域，因此我们可以通过调整结晶器的结构和灵活的取料系统来改进结晶器内部的流动性。
在结晶器的角落和内壁设计凸缘，让结晶器内的气泡和悬浮物聚集在防凸缘处，避免了气泡和悬浮物的固化成本体，减少了结晶器内结晶的阻塞作用。
此外，通过采用高强度、耐磨材料和高温耐受性材料，可以增强结晶器的使用寿命。
3、材料优化：不同材质的全部性能和特殊要求也是设计过程中需要考虑的重要因素，如耐磨性、耐热性、承压性和可加工性等。
板坯连铸机结晶器的设计及计算
油缸卸压后 ， 靠碟形弹簧的压力使窄边夹紧。 （ ６ ） 各种冷却水配管 结晶器冷却水及板坯二次冷却喷水配管， 通过振
动 台上 的平 面密封 使水路 自行接通 。 （ ７ ） 润滑及液 压
３ ６ ２ ０ １ ／ ｍ ｉ ｎ
５ ０ ５ １ ／ ｍ ｉ ｎ
大连华锐重工集团股份有限公 司设计研 究院
摘 要： 通过 一 系列说 明 、 计算 ， 概 述 了板 坯连 铸机结 晶器
张梁敬
辛
鑫
的型式 、 功能特点及设计 要点。
关键词： 板坯连铸 ； 结 晶器 ； 冷却水量 ； 调宽装置 ； 内腔尺寸
板整体拆除刨修。 水箱内设有供结晶器冷却用的水冷 通道 ， 在与背板贴合 的铜板表面上开有水槽 ， 连续铸 钢期 间与宽 面铜板 接触 的钢水 热量通 过 这些水 槽 中
流动 的冷 却水导走 。
ｌ 概 述
结晶器是连铸机 中的铸坯成型设备。其作用是
将连续 不断 地 注入其 内腔 的钢 液通过 水冷 铜壁 强制
冷却 ， 导出钢液的热量 ， 使之逐渐凝固成为具有所要 求 的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯 ，并使这种芯 部仍为液相的铸坯连续从结晶器下 口拉出，为其在 以后的二冷区域内完全凝固创造条件。文章围绕板 坯连铸机结晶器型式及功能予以阐述 ，并针对相关 应 用进行分 析计算 。
是通过长螺栓与内、 外弧水箱把合的， 在发生漏钢事 故或安装调整时操作方便 。用于冷却铸坯的喷水配 管分别安在内、外弧水箱 的底部通过喷嘴从两侧冷
却铸坯 。
（ ３ ） 左、 右窄边及窄边导向装置 左、 右窄边铜 板与背板把合后通 过卡板 与螺栓与 压板连在一起， 冷却水从窄面压板进出。与宽面铜板 样， 窄边铜 板也开有冷却水槽 对铜板进行 冷却 。
连铸圆坯结晶器
连铸机结晶器总成1、结晶器总成组合式结晶器由结晶器本体、支撑框架以及足锟等部件组成。
结晶器本体由4块铜板及支撑板组合而成，用螺栓连接为一体；支撑框架带有定位、固定装置和冷却水通道；足锟包括支架、锟子、轴承、水管和喷嘴等。
组合式结晶器可以配置液位检测装置、外置式电磁搅拌装置。
2、结晶器结构特点A、结晶器本体两块弧面铜板和两块侧面铜板组合成结晶器内腔，铜板上加工有若干冷却水槽（即水缝），用螺钉将铜板与支承板（也称为背板）连接。
支承板上设有冷却水通道，冷却水从振动台上的供水孔进入支撑框架再进入支承板，再通过支撑框架流回到振动台上的回水孔。
设计时，需要根据冷却水压强核算螺钉连接的受力及强度，并调整连接螺钉数量，直至满足要求。
一般情况下，两排螺钉之间布置5~6条水缝。
结晶器内腔角部的倒角一般采用早弧面和侧面铜板的结合部位垫有带45°斜面的铜质垫板形成；也有直接在侧面铜板上加工出倒斜角斜面的。
铜板厚度一般为45~50mm，主要取决于水缝深度和再加工要求。
可采用的材质有Cu—Ag和Cu—Cr—Zr。
如果连铸机拉速不高，相应铜板热面温度不超过250℃,可以采用Cu—Ag。
随着连铸技术发展和操作水平提高，连铸机拉速也相应提高，结晶器铜板有必要采用Cu—Cr—Zr合金，可以满足热面温度为350℃甚至更高的工况。
目前，国内方坯结晶器铜板次用Cu—Ag和Cu—Cr—Zr的都有，采用Cu—Cr—Zr的日趋增多。
为了提高结晶器使用寿命，铜板都会经过表面处理，即镀层。
典型的镀层材料有Cr、Ni、Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni。
Cr的硬度高，督促呢个化学稳定性好，但Cr与Cu的线膨胀系数差距较大，镀层结合力差，镀层易剥落。
Ni与Cu的结合力好，但其镀层硬度相对较低，高温耐磨性差。
现已很少采用单独镀Cr或Ni得铜板。
Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni都有硬度高、耐磨性好的特点，其中Ni—Fe的化学稳定性较差，其镀层韧性随着硬度增加会降低；Ni—Co的抗热交变性稍差；Co—Ni的材料成本较高。
常规板坯连铸机结晶器技术
常规板坯连铸机结晶器技术【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-0711-07杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所)结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响.使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.在此恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸坯的质量与产量密切相关。
因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。
结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄.铸坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。
结晶器长度也可按下式进行核算：H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mmK——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5Vc——拉速.mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mmS2——安全余量.S=50～100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验：当浇铸速度≤2.0m/min时.结晶器长度可采用900～950mm。
当浇铸速度2.0～3.0m/min时.结晶器长度可采用950～1100mm。
当浇铸速度≥3.0m/min时.结晶器长度可采用1100～1200mm。
板坯连铸机结晶器研究分解
摘要结晶器是钢坯连续铸造的关键设备，其设计和制造的优劣直接影响到连铸生产的正常与稳定。
本文就目前连铸结晶器采用的铜板材料及铜板材料表面处理技术的发展现状进行了总结和分析。
指出针对板坯结晶器窄面铜板易高温变形、磨损的情况，采用高强度、高导热率的弥散强化铜材料，进而延长结晶器的维修周期，提高生产效率。
同时针对现有结晶器铜板表面改性技术的优缺点，发展新型合金涂、镀层技术，进一步提高涂、镀层的硬度，耐磨和耐腐蚀性能。
目前结晶器铜板表面处理的几种方法：电镀法、热喷涂法、化学热处理法以及具有潜在发展前景的激光熔覆法。
激光熔覆法由于具有清洁无污染，成品率高以及性价比高等特点，具有广阔的发展和应用空间。
而且，通过优化熔覆工艺参数，设计合理的熔覆材料体系，能够形成与铜板呈冶金结合的优良抗热耐磨复合涂层，从而显著提高结晶器的使用寿命。
关键词：结晶器；化学热处理；激光熔覆；铜板AbstractThe progress of mould plates was reviewed in continuous casting. The techniques such a solution or aging or forming or fine crystal and their combination were an effect tiveme thod which benefit for high conductivity and high strengthen of copper base alloy. Copper base composite maerial through dispersion technique and composite hardening and surface strengthening have more promising for mouldes in the future.Based on the current study stat of surface strength ening on copper crystallizer, several surface treatment means,such as electro plating thermal spraying,penetration and laserclad dingte chnique with potential development are described. Because of cleanliness without any pollution, high finished product ratio and high performance costratio, laser cladding has wide development and application range. Moreover, by optimizing process parameters and designing suitable material system, fine hea-t resistant and wear-resistant coating having metallurgy bonding with copper substrate can be fabricated, therefore, it may notably improve the service life of copper crystallizer.Key words:Copper crystallizer; Electroplating; Thermal Chemical heat treatme;Copper plate目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1连扎连铸简介 (1)1.2工艺流程 (3)1.3板坯连铸机质量优势 (4)1.4研究背景 (5)1.5国内外状况 (6)1.6结晶器概述 (7)1.7结晶器存在的问题 (9)1.8结晶器使用前的安全检查 (9)1.9本章小结 (10)第2章结晶器夹紧装置的选择计算 (11)2.1结晶器夹紧装置简介 (11)2.2结晶器夹紧受力分析及计算选择 (12)2.3结晶器宽边调整机构的安装 (14)2.4本章小结 (14)第3章结晶器调宽装置的选择计算 (15)3.1调宽装置简介 (15)3.2调宽装置的确定和基本参数的选择 (16)3.3调宽装置驱动选择 (18)3.4窄边调整机构的安装 (18)3.5本章小结 (19)第4章结晶器铜板及水箱的选择计算 (20)4.1结晶器铜板的设计 (20)4.1.1结晶器长度的选择 (20)4.1.2结晶器断面尺寸和倒锥度 (22)4.1.3结晶器铜板材质及表面镀层的选择 (23)4.1.4铜板厚度计算 (24)4.2水箱设计 (25)4.3本章小结 (26)第五章结晶器振动装置的应用和发展 (27)5.1振动装置的概述 (27)5.2结晶器的振动方式 (27)5.3总结 (30)5.4本章小结 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (35)第1章绪论1.1连扎连铸简介连铸连轧全称连续铸造连续轧制（Continue Casting Direct Rolling，简称CCDR），是把液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯（称为连铸坯），然后不经冷却，在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。
常规板坯连铸机结晶器技巧
常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出，为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中，结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响，使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，在此恶劣条件下结晶器长时间地工作，其使用状况直接关系到连铸机的性能，并与铸坯的质量与产量密切相关。
因此，除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外，合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器，也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。
结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄，铸坯就会出现鼓肚变形，对于板坯连铸机，要求坯壳厚度大于10～15mm。
结晶器长度也可按下式进行核算：H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度，mmK——凝固系数，一般取K=18～22 mm/min0.5Vc——拉速，mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离，多取S1=100 mmS2——安全余量，S=50～100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验：当浇铸速度≤2.0m/min时，结晶器长度可采用900～950mm。
当浇铸速度2.0～3.0m/min时，结晶器长度可采用950～1100mm。
当浇铸速度≥3.0m/min时，结晶器长度可采用1100～1200mm。
2 结晶器铜板厚度h铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能，具体说，与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。
连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用
连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用文章通过对倒角铸坯角部纵裂纹产生的原因进行了分析，认为倒角面倒锥度不合理和倒角面的尺寸原因是造成倒角铸坯角部纵裂纹的主要因素，通过调整结晶器锥度，优化倒角面尺寸，使倒角铸坯的角部纵裂纹得到了有效控制。
标签：连铸板坯；倒角铜板；倒锥度；角部纵裂纹1 倒角结晶器使用的意义在钢铁企业面临市场竞争压力巨大的情况下，如何以低价的成本生产出高质量的产品是目前降本的主要手段，含Nb（B）钢角部横裂纹是大板坯的主要角部缺陷，尤其对于轧制厚板来说，切除角部裂纹是目前的主要手段，切角处理造成成本的增加以及钢坯物流的紧张，通过倒角的形式缓解提高角部温度从而弱化其弯曲矫直力，避免角部横裂纹；但是，作为倒角结晶器来说，其负面影响角部纵裂纹发生的几率逐步增大，如何通过合理的优化设计达到其传热的平衡是其应用的关键。
2 倒角结晶器参数摸索思路大倒角铜板主要通过对倒角面水缝形状、水缝深度、水缝距离倒角面的距离、倒角面倒锥度变化来提高边铸坯角部质量，同时考虑连铸机水流速、倒锥度及拉速等参数的改变，来解决铸坯角横、纵裂纹的问题。
倒角铜板示意图如图1所示。
为了确定合适倒角尺寸，分别对倒角尺寸在25mm×25mm，35mm×35mm，30mm×40mm进行现场试验，连铸坯角横裂纹发生率分别降低到4.2%、1.6%和0.2%。
不同倒角尺寸结晶器试验结果表明，随着倒角尺寸的增大，连铸坯角横裂纹发生率不断降低，当倒角尺寸为35mm×35mm时可以有效去除连铸坯角横裂纹缺陷。
但随着倒角尺寸的增加，连铸坯角部纵裂纹发生几率也在增加，如图2所示。
倒角尺寸为20mm×20mm时，角部纵裂纹发生率仅为2.5%，当倒角尺寸增加到25mm×25mm和35mm×35mm时，角部纵裂纹发生率分别增加到了5.8%和11.3%。
3 倒角连铸坯角部纵裂纹机理分析3.1 角部纵裂纹缺陷的金相分析為确定角部纵裂纹产生的时机和原理，对倒角连铸坯角部纵裂纹进行金相组织分析，图3为连铸坯倒角面角纵裂纹缺陷，这些裂纹长度在15mm-80mm之间，深度为2mm-13mm。
酒钢4#、5#板坯连铸机结晶器铜板镀层点蚀分析
辫
第 １期
杨
春， 等： 高温温度变化对 Ｑ ３ ７ ０ Ｒ钢板 的性 能影响
３ ５
（ ２ ） 温 度在 ２ ０ ０～ ４ ０ ０Байду номын сангаас 范 围内 ， 大部 分样 品 的抗
拉 强度值 随 温度升 高 到 ２ ５ ０℃ 时先 有些 许 回落 ， 之 后在 ３ ０ ０～４ ０ ０℃ 呈 明 显 上 升 趋 势 ； 温度 在 ４ ０ ０— ６ ０ ０℃ 范 围 内 时 ， 抗 拉 强 度 随 温 度 的升 高 而 明 显 降低 。
文献标 识码 ： Ａ
关键词 ： 铜板 ； 剥落 ； 冷却
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ２ ３ ３ ． ６
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｐｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｏ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ — ｐ ｌ ａ ｔ Ｃｌ ａ ｄ ｄ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｃｏ ｐ ｐ ｅ ｒ Ｐｌ ａ ｔ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｍ ｏ ｕ ｌ ｄ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．
这种状态缩短了结晶器铜板 的使用寿命 ， 对 此酒钢
炼轧 厂进 行调 查分 析 。
２ 酒 钢 炼 轧 厂板 坯 连 铸 机 基 本 参 数
装机数量 ： ２台； 铸机形式 ： 全弧型板坯连铸机 ；
铸 坯规格 ： 厚度 １ ６ ０ ／ ２ ２ ０ 、 宽度 ９ ５ ０—１ ３ ５ ０ ； 结 晶器 ： 长度 ８ ０ ０ 、 铜 板 材 质 为 铬锆 铜 ； 基本半径 ： ７ ． ５ ｍ； 设
常规板坯连铸机结晶器技术
常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量，使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出,为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中,结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响,使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,在此恶劣条件下结晶器长时间地工作，其使用状况直接关系到连铸机的性能,并与铸坯的质量与产量密切相关。
因此,除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外，合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式(亦称板式）结晶器,也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。
ﻫ结晶器主要参数的确定ﻫ1 结晶器长度Hﻫ结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄，铸坯就会出现鼓肚变形,对于板坯连铸机，要求坯壳厚度大于10~1５mm。
结晶器长度也可按下式进行核算:ﻫﻫＨ=(δ/K)2Vc+S１＋S2 (ｍm）ﻫﻫ式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度,ｍｍﻫＫ——凝固系数,一般取Ｋ=1８～22 mｍ/mｉｎ0．5ﻫ Vｃ——拉速,mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离,多取S1＝１00 mmﻫﻫS2——安全余量，S=5０～100 mｍﻫﻫ对常规板坯连铸机可参考下述经验:ﻫﻫ当浇铸速度≤2.0ｍ/miｎ时，结晶器长度可采用90０～９50mm。
ﻫﻫ当浇铸速度2.0~3.0ｍ/min 时,结晶器长度可采用950~1１00mm。
当浇铸速度≥３.０m/miｎ时，结晶器长度可采用1100~１200mm。
ﻫﻫ 2 结晶器铜板厚度hﻫﻫ铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能，具体说，与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。
CSP连铸结晶器的技术特点及最新研究
⑵结晶器宽面靠近窄面的平行部分宽度至少等于宽面平行部分的间距，即 a≥b。
⑶坯壳沿横截面由弯变直是一个连续均匀的过程，其任意一点的变形率远小于临界变形 率。
⑷在结晶器液面下形成的坯壳沿漏斗区逐渐连续地变成铸坯尺寸，由直变弯时选择最佳 的弯曲半径。
由于连铸机流数受匹配限制，一般最多 2 流，板坯宽度又受限于最终产品的规格，为提 高薄板坯连铸连轧的生产能力，只能通过增大铸坯厚度和提高拉速来实现，最高拉速的极限 要受 3 个因素制约：
⑴出结晶器坯壳厚度。拉速越快，坯壳出结晶器时越薄，容易漏钢；
⑵铸坯厚度。铸坯越厚，拉速越快，则结晶器的冶金长度越长，相应的投资费用越高；
⑸铸坯宽边的增大量与铸坯冷凝的收缩量正好抵消，确保坯壳在凝固过程中只产生很小 的横向张力。
⑹结晶器宽度方向可能是负锥度的，即上大下小，以避免宽面凝固壳在下移过程中受到 过度挤压而产生褶皱。
⑺为保证铸坯顺利拉出，在漏斗区下部的坯壳厚度必须小于实际的坯壳厚度的一半时， 液态钢水进入结晶器的平行部分，有人认为这个厚度是 6mm。
低碳钢在结晶器的热流密度低于 3.0MW/m2 时，不会产生裂纹，而包晶钢则需低于 2.0MW/m2 时，才不会产生裂纹。与传统板坯连铸相比，薄板坯连铸的拉速高，结晶器的热 流密度大，会在弯月面处的凝固坯壳处产生较高的表面张应力，往往导致纵向表面的裂纹。 漏斗型结晶器由于其特殊 S 状，倒锥度大，而且薄板坯高拉速必然大大加剧铸坯和结晶器壁 的摩擦，拉坯阻力增加，同时，在拉坯过程中，坯壳还要承受较大的机械变形，对所浇钢种 有一定的限制。对 SMS 漏斗型结晶器在宽度(1200mm)和拉速(6m/min)的条件下测定其热流密 度，发现均高于浇注包晶钢的要求。当然，随着薄板坯连铸结晶器厚度的增加趋势，通过稳 定地控制坯壳与结晶器间的传热，对于改善铸坯质量和扩大浇注的钢种范围，结晶器形状将 不再是一个主要的限制环节。
板坯连铸机结晶器液位波动分析及控制策略
连铸 机结 晶器 液位 控制 是连 铸生 产过 程 自动 化 的重 要环 节 ， 其控 制 效 果 的好 坏 直接 影 响产 品 质 量 。若 液位 波 动 较 大 ， 超 过 ±５ ｍ ｍ， 会 对 铸 坯 质量 造 成一 定 的影 响 ， 甚 至 会 把 未熔 化 的保 护 渣
Ｔｏ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ
（ Ｊ ｉ ｎ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ Ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｕ ｌ ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｆ ｌ ｕ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｌ ａ ｂ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｌ ｔ ｅ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ，ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ｌ ａ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ，ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｄ ｂ ｕ ｌ ｄ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ
第２ ０卷第 ４期
・
宽 厚板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ Ｈ ＥＡＶＹ ＰＬ ＡＴＥ
常规板坯连铸机结晶器技术(知识学习)
常规板坯连铸机结晶器技术【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-0711-07杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所)结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。
其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。
在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响.使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.在此恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸坯的质量与产量密切相关。
因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。
板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。
结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。
若坯壳过薄.铸坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。
结晶器长度也可按下式进行核算：H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mmK——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5Vc——拉速.mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mmS2——安全余量.S=50～100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验：当浇铸速度≤2.0m/min时.结晶器长度可采用900～950mm。
当浇铸速度2.0～3.0m/min时.结晶器长度可采用950～1100mm。
当浇铸速度≥3.0m/min时.结晶器长度可采用1100～1200mm。
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结构紧凑，安装调整方便，能满足快速更换要求。 整体结 构 刚 性 好，在 机 械 应 力 和 热 应 力 作 用 下 变 形小。 铜板镀层应具有良好的传热能力和耐磨性能，合理的 水缝和螺 栓 布 置，能 满 足 较 高 的 过 钢 量 和 铸 坯 质 量 的 要求。 2． 1 结晶器长度和锥度的确定 影响板坯连铸结晶器的长度主要因素有结晶器出口 的最小坯壳厚度、浇铸速度和冷却能力等。长度 L 可按下 列公式粗略计算：
通过一 系 列 的 验 算，为 回 转 窑 的 改 造 提 供 了 理 论 依据。
关键词 结晶器 板坯连铸机 设计要点
Design Essentials Analysis about Slab Mould of Continuous Casting Machine
Shi Haiyang
（ Capital Engineering ＆ Research Incorporation Limited，Beijing 100176）
图 1 结晶器铜板温度计算结果 冷却水量超过一定值后对冷却效果影响不大。图 1 为某 钢厂结晶器铜板温度的计算结果，对比水槽深度 11、15 和 水槽深度 13、17，可以知道采用水槽深度 11、15 的铜板表 面温度梯度更小，分布更均匀。
结晶器锥度是影响铸坯质量的一个重要因素，不合适 的锥度会引起铸坯窄面鼓肚或凹陷，严重时会引起角部纵 裂及三角区裂纹。根据不同钢种、不同拉速的连铸机需要 设定不同的锥度，才能生产出质量合格的铸坯。 3． 3 足辊和窄面导向装置
理宽窄面铜板间的杂质； 浇注中改变宽度规格时可将宽边
业出版社，1990
铜板张开特定小的间隙，在保证不漏钢的前提下改变了铸 ［2］邹俊苏． 连铸结晶器铜板温度场数值模拟研究． 钢铁，
2002（ 5）
檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱
（ 接 20 页） 力小、减小电耗及制造简单。 4 改造效果
ABSTRACT This paper made a deeply analysis about the main parameter of mould and the design of the mould structure for continuous slab caster by theory and practice． It provided the basis for continuous slab caster mould design and research．
CK ———结晶器冷却强度（ 经验值为 2 l / min． mm ） ； W———铸坯宽度； D———铸坯厚度。 3 结晶器的组成和结构 组合式结晶器由结晶器框架、插入件宽边、插入件窄 边、足辊、窄面导向装置、窄面调宽装置、张开及夹紧装置、 结晶器罩等组成。结晶器由螺栓固定在振动台上，冷却水 路自行接通，更换快速简便。 3． 1 结晶器框架 结晶器框架为组合件，包括左框架装配、右框架装配、 固定侧装配、活动侧装配。结晶器在设计时应以宽边足辊 的切线为连铸机的基准线，VAI 采用在左右框架上安装 偏心轴装置，能够在修磨铜板后快速便捷的调节保证铜板 与铸机基准线不变。DANIELI 的标准设计是在扇形段 0 段的框架上安装偏心轴装置，在结晶器上安装导向装置， 导向装置插入 0 段的两个偏心轴装置之间，当铜板修磨后 调整偏心装置使得结晶器铜板与基准线的相对关系不变。 SMS 的设计是在左右框架上焊接顶丝装置连接固定侧水 箱，结构较简单但调节不方便。 结晶器框架设计时还应考虑冷却水路的走向，宽边和 窄面的水路走向应一致。一般铜板水缝中的水流方向为 下进上出，这样可以保证一旦事故无水时结晶器内还能存 有一定的水不至于损毁结晶器。 3． 2 插入件宽边和窄边 插入件宽边、窄边为组合件，在 VAI 的常规设计中一 般采用铜板加 背 板 的 结 构，使 用 螺 栓 将 铜 板 把 合 在 背 板 上，更换时可以整体吊运。DANIELI 设计中将铜板把合在 水箱上，此种结构刚性较好但拆装不方便。SMS 的设计中 没有背板或水箱，直接将铜板把合在左右框架上。钢水在 结晶过程中释放的热量由铜板背面中快速流动的冷却水 带走，均匀高效的冷却可以延长结晶器铜板的使用寿命和
Total No． 188 Extra Edtion（ 1） 2011
冶金设备 METALLURGICAL EQUIPMENT
总第 188 期 2011 年特刊（ 1）
板坯连铸机结晶器设计要点分析
施海洋①
（ 中冶京诚工程技术有限公司 北京 100176）
摘要 从理论和实践的结合上就板坯连铸机结晶器的主要参数及相关设备结构的设计作了阐述，为板坯 连铸机结晶器的设计、研究提供了依据。
将碟簧压紧时仍有一定富裕量而不至于将碟簧压平失效。 在液压缸端头有止挡装置，可以保证即使在浇注中碟簧失 效也不会使结晶器宽边张开漏钢。现代化钢厂在组织生 产时往往生产节奏安排的比较快，因此浇铸中不停机在线 调宽被越来越多的钢厂采用。张开及夹紧装置的止挡在 设计时可以与框架或液压缸间留有特定的间隙，当需要在 线不停机调宽时就可以通过液压缸压缩碟簧使宽边张开 很小的间隙，这时窄面调节装置就可以运动改变铸坯宽度 规格。现场实际生产中有些厂家将上下碟簧力设定为相 等值，应用效果也很好。为防止周围环境中的蒸汽与粉尘 影响碟簧的使用，在设计张开及夹紧装置时还应有密封件 密封或润滑管线，为此可使碟簧寿命延长。VAI 设计的张 开及夹紧装置也有一些不足，当停机检修需要清理结晶器 的角部 粘 渣 时，固 定 侧 与 窄 面 接 触 的 部 位 不 易 清 理。
施海洋： 板坯连铸机结晶器设计要点分析
2011 年特刊（ 1）
坯的宽度规格，缩短了生产准备时间提高作业率。在常规
的结晶器设计中张开及夹紧装置一般采用碟簧夹紧液压
张开。张开时的液压缸的推力应克服碟簧的夹紧力，VAI
在设计张开及夹紧装置时缸体中有凸台，可以保证液压缸
图 2 缩径典型结构 3． 4 窄面调宽装置
L = （ δ / Ks ） 2 ν + （ 100 ～ 150） 式中 δ———结晶器出口处坯壳厚度，一般在 10 ～ 25mm
之间； Ks ———凝固系数，一般为 18 ～ 23 mm / min0． 5 ；
V———铸造速度； 100 ～ 150———弯液面的距离（ mm） 。 现代高速连铸机的结晶器长度通常采用 900mm，也 有取 1 ～ 1． 2m 的。结晶器长度增加可提高拉坯速度，但 长度太长会增加拉坯阻力，加剧铜板磨损。 结晶器的锥度与浇铸钢种、冷却条件、拉速等诸多因 素有关。适合的倒锥度不仅能提高结晶器的冷却效果，减 少漏钢事故的发生，而且还有助于防止和减少铸坯纵裂的 产生。 对于结晶器宽度尺寸，某些厂家是按照板坯宽度来确 定，其方法如下： 铸坯宽度公称尺寸： W（ 冷态） 结晶器下口尺寸： B1 = W × 1． 013 结晶器上口尺寸： B2 = B1 × 1． 01 2． 2 结晶器铜板尺寸的确定 结晶器铜板厚度尺寸的确定与结晶器的结构形式，冷 却水缝的大小 和 分 布、铜 板 维 修 次 数 及 镀 层 性 能 都 有 关 系。研究表明，拉速高时铜板应随之减薄。铜板厚度薄也 相应降低了投资成本。 铜板厚度可由下式确定： H = hm + Δm + δm 其中，hm 为铜板冷却水缝深度，Δm 为铜板加工余量，
命。本文所述内容在常规板坯结晶器设计中多次运用，并
图 3 机械调宽装置典型结构
与实际使用厂家在生产实践中不断改进，结晶器的优化设 计还需要在理论和实践中不断的探索和完善。
3． 5 张开及夹紧装置
张开及夹紧装置的作用是浇注时将结晶器的宽边铜
参考文献
板与窄面铜板夹紧在一起； 维修时将宽边铜板张开便于清 ［1］刘名延，李平． 板坯连铸机设计与计算． 北京： 机械工
窄面调宽装置的作用是生产厚度相同宽度规格不同 时调节窄面铜板间距。根据驱动形式不同又可分为液压 调宽和机械调宽。液压调宽是由比例伺服阀、液压锁、内 置位移传感器的液压缸等组成。VAI 在设计中还采用了 水冷结构冷却阀块，来保证运行可靠。同时向液压缸活塞 杆护套内吹压缩空气阻止粉尘或蒸汽带入液压缸。
机械调宽可以分为手动调宽和电动调宽。主要由蜗 轮调宽机构组成。电动调宽选用带编码器的伺服电机，当 结晶器窄面锥度变化时编码器读数变化，伺服电机控制器 可控制电机补偿偏移量。由于结晶器处于蒸汽粉尘环境， 丝杠应有可靠的防护。
① 作者简介： 施海洋，男，1973 年出生，1995 年毕业于北京科技大学，高级工程师，从事炼钢设备设计工作
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总第 188 期
冶金设备
2011 年特刊（ 1）
δm 铜板 最 终 有 效 厚 度。在 常 规 板 坯 连 铸 设 计 中，hm = 15mm，Δm = 15mm，δm = 10mm。所以 H = 40mm。
DANIELI 设计的张开及夹紧装置在某二个项目中采用了
6 个液压缸其中 4 个用于活动侧支撑壁的张开，另外 2 个
用于固定侧支撑壁的张开，这样就解决了角部粘渣的清理
问题。
4 结束语
在设计当中，合理的设备结构和参数的选择不但可以
降低设备重量 减 少 投 资，还 可 以 提 高 设 备 性 能 和 使 用 寿
窄面足辊也应有垫片组调整辊子高度，还应增加碟簧 组支撑，以提高窄面足辊支撑板坯的实际效果。根据钢水 静压力确定弹簧力的大小。
宽边足辊包括有喷淋架，其处于连铸机最易漏钢的部 位，漏钢时容易将喷嘴堵死，因此设计中必须考虑安装、拆 卸的方便性。常规设计中一般采用斜楔固定，拆装灵活维 修方便。
VAI 在窄边导向装置的设计中采用长螺栓吊挂形式， 用长的 T 型头螺栓将窄边导向装置固定在窄面插入件上。 在 T 型螺栓头部专门设计了缩径形式，当漏钢时若钢水将 窄面导向装置 粘 住，只 需 拧 断 螺 栓 窄 面 导 向 就 粘 在 残 钢 上，天车可直接将结晶器吊出，缩短处理事故时间。