[发明专利]新型薄板坯漏斗形结晶器及其制造方法

摘要

本发明公开一种新型薄板坯漏斗形结晶器及其制造方法，属于金属薄板坯连续铸造设备领域。该结晶器由两块彼此相对的宽面水冷铜板(11，12)和两块可移动位置的窄面水冷铜板(13，14)组成；宽面水冷铜板的热面由左右两侧平面、下部平面和中间漏斗形曲面构成；两块宽面水冷铜板(11，12)的平面部分相互平行，漏斗形曲面部分形成漏斗形浇铸区(15)，且以宽度方向中心线为对称。该曲面任一高度处漏斗形浇铸区上口横向曲线(17)由六段曲线光滑连接而成；曲率连续变化，曲率变化率不变且小于1×10^-5。在薄板坯连铸生产中，本发明可有效解决结晶器内高温坯壳应变速率突变、应力集中问题；该结晶器中坯壳变形均匀，应力水平低，能够有效避免薄板坯产生裂纹，从而提高铸坯质量和生产效率。

主权项

1. 一种新型薄板坯漏斗形结晶器，包括彼此相对的两块宽面水冷铜板(11，12)和可移动位置确定铸坯宽度的两块窄面水冷铜板(13，14)组成；宽面水冷铜板的热面由左右两侧平面、下部平面和中间漏斗形曲面平滑过渡而成，两块宽面水冷铜板的平面部分相互平行，漏斗形曲面部分形成漏斗形浇铸区(15)，其特征是：所述漏斗形曲面以宽度方向中心线为对称，该曲面任一高度处漏斗形浇铸区上口横向曲线(17)由六段曲线BE(1)、EC(2)、CD(3)、DC′(4)、C′E′(5)、E′B′(6)光滑连接而成，其中：BE(1)、EC(2)、C′E′(5)和E′B′(6)为内凸曲线，CD(3)和DC′(4)、为外凹曲线，所述不同高度处每段横向曲线的表达式为：其中：s为曲线弧长，ai、bi、ci、di、ei、hi、Ai、Bi为比例因子，i为1～6，分别对应曲线(1)～曲线(6)；所述漏斗形浇铸区上口纵向曲线(18)由直线段GF(9)和两段等曲率变化率曲线FQ(7)、QP(8)连接而成，FQ(7)、QP(8)等曲率变化率连接曲线表达式为：其中：s为曲线弧长，ki、li、mi、ni、pi、qi、Ci、Di为比例因子，i为1，2，分别对应曲线(7)、曲线(8)；漏斗形浇铸区上口纵向曲线(18)的直线段GF(9)表达式为：YGF＝-yi(s)+kZGF其中：yi(s)为漏斗形浇铸区横向曲线y轴坐标；YGF为直线GF的Y轴坐标，ZGF为直线GF的Z轴坐标，k为直线斜率。