结晶器是连铸设备中的铸坯成形设备,人们称之为“连铸机的心脏”。它的功能是将连续不断的注入其内腔的高温钢液通过冷却壁强制冷却,导出热量,使钢液在结晶器内逐渐凝固呈所需的断面形状和一定厚度的坯壳,并使这种心部仍为液态的铸坯不断的从结晶器下口被拉出,进入二次冷却区。为保证坯壳不被拉漏以及不产生变形和裂纹等缺陷,结晶器的性能对连铸机的生产能力和铸坯质量都起着十分重要的作用。87178
连铸工艺对结晶器的性能要求有:
(1)具有良好的导热性能,使钢液在结晶器内凝固成足够厚度的初生坯壳;
(2)高温钢液和结晶器冷却壁接触时,表面应有一个合适的温度场,以减少或消除初生坯壳由于热应力引起的裂纹缺陷,同时保护结晶器冷却壁不被高温钢液所损坏;
(3)应具有足够的结构刚性、良好的耐磨性和较高的热疲劳性;论文网
(4)在保证结构刚性的前提下,质量要轻,以便减少振动时的惯性力,确保结晶器的振动平稳可靠;
(5)在满足连铸工艺的前提下,结晶器结构简单,易于制造、拆装、调整和维修;
(6)具有较高的机械精度,重要基准面具有良好的抗耐腐蚀性,确保重复定位精度,以便快速更换;
(7)结晶器密封件应具有良好的耐高温性,以保证在浇注状态下不会漏水。
现今,有一下几种典型的结晶器结构:西马克-德马克机型、奥钢联机型、达涅利戴维机型和SPCO机型。
西马克-德马克使世界著名的连铸公司之一,其实力雄厚,能够提供各种类型的连铸机设备。该公司的特点是在连铸的高端技术方面比较优秀,除常规板坯外,西马克(CSP:薄板坯连铸连轧技术)是世界上第一家将薄板坯连铸连轧生产方式变为现实的公司,目前CSP的应用已占全世界薄板坯连铸连轧设备总量的80%。西马克-德马克公司的电动伺服热调宽结晶器由于没有支撑框架,故被称为紧凑型结晶器,比较轻巧。
奥钢联工程技术公司在世界连铸行业有着不凡的业绩,其特点是简单、可靠,该公司在常规板坯连铸机方面比较优秀,赢得了许多用户的青睐。奥钢联工程技术公司的液压缸伺服热调宽结晶器(也有电动伺服热调宽结晶器),该机型也没有支撑框架,但在铜板与水箱之间增加了一块大于100mm厚的背板,这样在维修铜板时只要将铜板与背板组件拆下即可,无需将水箱与左右支撑架解体,给日常维修带来了更多的方便,结晶器带有支脚,存放时无需专用的存放台架。
意大利达涅利公司于2000年2月兼并英国的戴维公司,成立了达涅利戴维公司,从而发挥了达涅利公司擅长方坯、圆坯以及戴维公司擅长板坯技术的优势,在板坯连铸设备方面同样取得了优异的业绩。达涅利戴维公司的电动伺服热调宽结晶器同样没有支撑框架,但它的宽边水箱设计比较独特。外圈边框设计的特别厚,抗弯能力较强,所以水箱刚性较好。
自新日铁公司加入JSP后,成立了SPCO连铸技术公司,合并后的公司集设计、制造、冶金生产于一体,优势互补,足以和世界其他著名连铸公司一比高低。SPCO公司的电磁搅拌结晶器(M-EMS)的特点是有支撑框架,比较笨重,但结构刚性特别好,过钢量比较高。