结晶器的构造主要包括管式和组合式两种,其工作原理是快速冷却使钢水凝固成坚固的坯壳。结晶器是连续铸钢过程中的关键设备,它的结构和材质对最终产品的质量有着决定性的影响。 管式结晶器的构造相对简单,它由铜管、冷却水套、底脚板和足辊等部件组成。这种结晶器广泛用于小方坯连铸机上,其内腔由带有锥度的弧形无缝铜管形成,外面套有钢质内水套以形成冷却水通道。冷却水从底部进入水套,通过隔板和橡胶垫与外水套相连,形成上下两个水室,冷却水经水缝以6~8米/秒的速度流动,带走热量,然后排出。 组合式结晶器则由内外弧铜板、窄边铜板、冷却水箱、窄边夹紧和厚边调整装置以及足辊所组成。这种结晶器主要用于大方坯和板坯连铸机,其每块复合壁板由铜质内壁和钢质外壳组成,在与钢壳接触的铜板面上铣出许多沟槽,冷却水在槽中通过,从而有效提高冷却强度。 结晶器工作时,钢水从中间罐注入结晶器内,由于内壁采用高导热性的铜合金,加之冷却水的持续流动,使得靠近内壁的钢水迅速降温并凝固成坯壳。同时,结晶器的内腔纵断面具有倒锥度设计,即上大下小,以防止坯壳因收缩而与内壁产生间隙,从而保持良好的冷却效果并避免坯壳鼓肚变形。
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