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第二章 连铸结晶器简介
2.1 结晶器的功能及结构
结晶器是水冷的铜模,是连铸机非常重要的部件,被称为连铸机的“心脏”。钢水在
结晶器内冷却,初步凝固成形,并具有一定厚度的坯壳,这一过程是在坯壳与结晶器壁
连续相对运动下完成的。因此结晶器应具有良好的导热性和刚性,不易变形,重量要轻,
以减小振动时的惯性力;内表面耐磨性要好,以提高使用寿命。
结晶器是连铸设备中最为关键的部件,在相当大的程度上影响着铸坯的质量和连铸
生产的稳定性。结晶器铜板的工作环境非常严酷,因而对其物理性能的要求也十分苛刻。
首先,结晶器铜板必须具备良好的导热性。这是为了保证钢液在结晶器内迅速凝固成一定
厚度、一定强度的坯壳,防止铸坯出结晶器后漏钢。其次,它要有高的屈服强度。由于结
晶器铜板要和 1470 至 1600℃的高温钢水接触,背面又受约 30℃左右的冷却水冷却,在
如此巨大的温度梯度下,反复产生的热应力也是极大的。铜板没有足够的强度,就会在表
面或冷却水槽底部产生龟裂,甚至导致冷却水与钢水接触,并可能引起爆炸。此外,其要有
足够的硬度和耐磨性,尤其是要有较高的软化温度。这是因为铜板表面要直接与铸坯接触
而产生磨损,在高温下要求铜板不软化。
按结晶器的外形,结晶器可分为直结晶器和弧形结晶器。直结晶器用于立式、立弯
式以及直弧形连铸机,而弧形结晶器用在全弧型和椭圆形连铸机上。从结构来看,有管
式结晶器和组合式结晶器。
2.2 连铸结晶器振动概述
结晶器振动是连铸机的核心技术之一,钢水所形成的坯壳与结晶器壁的脱离全靠振
动的作用。