結(jié)晶器銅管 ，為了解決銅管工作過程與冷卻的坯殼時而接觸時而分離的問題，結(jié)晶器銅管仍為向一側(cè)彎曲的方形或矩形的銅管，銅管內(nèi)腔從上口至下口為錐形，銅管內(nèi)腔從上口至下口為錐度分段的雙錐或三錐或多錐，或者拋物線型內(nèi)腔形狀，上段或上部分的錐度大于下段或下部分的錐度。最好直面的錐度大于弧面的錐度。避免工作過程中坯殼與銅管內(nèi)壁出現(xiàn)氣隙，更加符合坯殼收縮變化規(guī)律。

權(quán)利要求： 一種結(jié)晶器銅管，為向一側(cè)彎曲的方形或矩形的銅管，銅管內(nèi)腔從上口至下口為錐形，其特征在于：銅管內(nèi)腔從上口至下口為錐度分段的雙錐或三錐或多錐，或者拋物線型內(nèi)腔形狀，上段或上部分的錐度大于下段或下部分的錐度。

1 高效方坯連鑄機結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀的設(shè)計原則

高效方坯連鑄機結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀是根據(jù)連鑄方坯的凝固特征設(shè)計的。主要考慮了兩個方面：一是在彎月面附近，由于熱流密度大，熱量集中，結(jié)晶器銅管受熱變形量。二是鑄坯在凝固過程中的坯殼收縮。設(shè)計的原則是結(jié)晶器銅管內(nèi)腔形狀與凝固坯殼收縮規(guī)律相一致，減少氣隙熱阻。

2 高效連鑄結(jié)晶器銅管材質(zhì)的主要特征

高效連鑄結(jié)晶器材質(zhì)的要求是導熱性好，再結(jié)晶溫度高，抗熱疲勞，強度高，耐磨性好，使用壽命長，高效連鑄結(jié)晶器銅管材質(zhì)的主要特征是銅管材質(zhì)上述性能的綜合性能最優(yōu)。

3熱頂結(jié)晶器

答：鑄坯表面質(zhì)量很大程度上取決于彎月面處初生坯殼的均勻性，而初生坯亮的均勻性決定于彎月面處的熱流密度和傳熱的均勻性。熱流密度大，初生坯殼增長太快，會增加振痕深度，同時使坯殼提前收縮，增強了坯殼厚度的不均勻性。局部產(chǎn)生凹陷，組織粗化，產(chǎn)生明顯的裂紋敏感性。為此，在結(jié)晶器彎月面區(qū)域鑲嵌低導熱材料，以減少熱流密度，延緩坯殼收縮，即熱頂結(jié)晶器。試驗表明，澆注低碳鋼時拉速為1.3m/min，彎月面處的熱流密度：普通結(jié)晶器2MW/m2，熱頂結(jié)晶器0.5MW/m2。采用熱頂結(jié)晶器熱流減少了75%，振痕減少了30%，表面質(zhì)量得到明顯改善。

4 爆炸成型的結(jié)晶器銅管的特點

帶錐度的結(jié)晶器銅管可以采用仿型加工或帶內(nèi)芯和外模的壓力成型方法制造，仿型加工會破壞銅的組織結(jié)構(gòu)，影響使用壽命，加工復雜錐度需要特殊的加工設(shè)備，提高了制造成本。壓力成型會產(chǎn)生較大的切頭切尾，銅的收得率低。爆炸成型的結(jié)晶器銅管可以制成多錐度及內(nèi)腔的小園角，尤其有利于報廢的舊結(jié)晶器得到修復。

5 爆炸成型的結(jié)晶器水套特點

隨著高效連鑄的發(fā)展，高效窄縫水套式結(jié)晶器在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。窄縫水套式結(jié)晶器對導流水套的精度和形式提出了很高的要求。結(jié)晶器四側(cè)水縫的偏差會對水流速帶來很大的影響，造成四側(cè)冷卻不均勻。加工結(jié)晶器水套采用機加工后焊接以及整體擠壓后焊接的方法都難以完全消除焊縫的影響。爆炸成型的結(jié)晶器水套具有無焊縫加工，制造精度高等特點。國外的不銹鋼水套多采用爆炸成型工藝制作。

6 噴淋式結(jié)晶器的特點

噴淋式結(jié)晶器是將管式結(jié)晶器隔離水縫改為噴淋水冷卻，即由噴嘴噴出的噴淋水直接噴到結(jié)晶器銅管上實現(xiàn)冷卻。冷卻效率高，有較顯著的節(jié)水效果。噴淋式結(jié)晶器結(jié)構(gòu)簡單，對密封要求低，避免了水縫結(jié)晶器銅管角部冷卻強度不可調(diào)、冷卻強度相對較弱、溫度分布不均勻等問題。噴淋式結(jié)晶器在小方坯連鑄機上得到了廣泛的應(yīng)用。理論上講，噴淋式結(jié)晶器可使用一般的冷卻水，但在生產(chǎn)實際中出現(xiàn)的結(jié)垢、噴嘴堵塞等問題導致的事故影響了噴淋式結(jié)晶器的使用。

7 “水縫式”結(jié)晶器特點

“水縫式”結(jié)晶器與噴淋式結(jié)晶器都屬于管式結(jié)晶器?！八p式”結(jié)晶器在結(jié)晶器銅管外加一水套管，由結(jié)晶器銅管與水套管之間形成的水縫通水冷卻。“水縫式”結(jié)晶器使用穩(wěn)定，不易發(fā)生堵塞。目前高效連鑄普遍使用水縫小于4mm的窄水縫結(jié)晶器，提高冷卻水的流速，配合拋物線錐度銅管，取得了很好的效果。

8 板坯在線調(diào)寬結(jié)晶器

為了適應(yīng)生產(chǎn)多種規(guī)格鑄坯的需要，縮短更換結(jié)晶器的時間，結(jié)晶器調(diào)寬可以在線調(diào)節(jié)。板坯在線調(diào)寬結(jié)晶器即是結(jié)晶器的兩個窄邊可以多次分小步向內(nèi)或向外移動，直至調(diào)到預定的寬度，在生產(chǎn)過程中完成對結(jié)晶器寬度的調(diào)整。為了生產(chǎn)多種規(guī)格鑄坯，結(jié)晶器寬度要進行改變。結(jié)晶器在線調(diào)寬可以連續(xù)澆鑄出不同寬度尺寸的鑄坯，節(jié)省了停機時間，提高了生產(chǎn)效率；可減少鑄坯切頭切尾的損耗，提高收得率；可澆鑄相近成分的鋼水而不需停機。

9 結(jié)晶器液面檢測常用的方法

結(jié)晶器液面檢測常用的方法有：電渦流法、電磁感應(yīng)法、熱電偶法、紅外線法、放射源法等。當前采用最多的方法是鈷60或銫137放射源檢測法。

10 結(jié)晶器非正弦振動

實現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動最常用的方法是通過液壓伺服系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在線調(diào)節(jié)振幅和頻率，按工藝要求設(shè)定波形。液壓伺服系統(tǒng)實現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動精度比較高，在生產(chǎn)實踐中得到了很好的應(yīng)用，但設(shè)備成本比較高。采用機械方法也可以實現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動，國內(nèi)已有開發(fā)使用機械方法實現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動的裝置。據(jù)報道，國外已開發(fā)使用了用數(shù)字液壓缸代替液壓伺服系統(tǒng)，實現(xiàn)結(jié)晶器非正弦振動，大大降低了成本，具有廣闊的市場前景。

11 板簧式結(jié)晶器振動系統(tǒng)的優(yōu)點

傳統(tǒng)的結(jié)晶器振動系統(tǒng)多采用四偏心型和短臂四連桿型機構(gòu)，一般認為這種機構(gòu)存在導向設(shè)計上的缺陷，即由于磨損而產(chǎn)生不可控制的運動偏差。因此，出現(xiàn)了柔性體結(jié)晶器振動導向機構(gòu)—板簧式結(jié)晶器振動系統(tǒng)。將四連桿型機構(gòu)的上臂用彈簧鋼板代替的振動系統(tǒng)稱做半板簧式結(jié)晶器振動裝置，四連桿型機構(gòu)全部用彈簧鋼板代替的振動系統(tǒng)稱做全板簧式結(jié)晶器振動裝置。板簧式結(jié)晶器振動系統(tǒng)由于是無軸承的振動機構(gòu)，基本無磨損，具有使用性能穩(wěn)定、運動精度高、壽命長等優(yōu)點。目前，國內(nèi)已出現(xiàn)新一代全板簧振動裝置，其整體剛度增強、精度更高。

在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型的設(shè)備統(tǒng)稱結(jié)晶器。

結(jié)晶器包括：

1，直型結(jié)晶器

2，弧形結(jié)晶器 curved mold：用于弧型和超低頭型（橢圓型）連鑄機上。

3，組合式結(jié)晶器 composite mold：由四塊壁板組成，每塊壁板又由一塊銅板和一塊鋼（鐵）板用螺栓連接而成。

4，多級結(jié)晶器 multi stage mold

5，調(diào)寬結(jié)晶器 adjustable mold：寬度可調(diào)的結(jié)晶器，一般只用于板坯連鑄。

結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量。

結(jié)晶器的振動頻率要求準確，并根據(jù)拉坯速度自動調(diào)整，在高振頻時，由于電機負載率上升，轉(zhuǎn)差率增加，導致振動頻率有所降低，而為了保證振動頻率的精確，需要打開變頻器的轉(zhuǎn)差補償控制，在負載增加時，使變頻器自動增加輸出頻率以提供在沒有速度降低情況下所需要的電機轉(zhuǎn)差率，補償量正比于負載的增加量，并在整個調(diào)速范圍內(nèi)都起作用。

另外，結(jié)晶器的振動是由電機帶動偏心機構(gòu)旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，因此表現(xiàn)為輸出電流及母線電壓呈現(xiàn)周期性震蕩，在振動頻率較高時有引起母線過電壓故障的可能，通過允許變頻器的母線調(diào)節(jié)功能，使變頻器會基于直流母線電壓自動調(diào)整輸出頻率，監(jiān)測到母線電壓瞬時升高時變頻器會適當增加輸出頻率以減小引起母線電壓升高的再生能量，這樣做降低了出現(xiàn)變頻器過壓故障的可能性。