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结晶器锥度对铸坯质量的影响

        结用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多,按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器;按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆(即母液和晶体的混合物)循环结晶器;按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。
        一种槽形容器,器壁设有夹套或器内装有蛇管,用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为增加晶体生产强度,可在槽内增设搅拌器。结 晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作获得的晶体较大,但晶体易连成晶簇,夹带母液,影响产品纯度。这种结晶器结构简单,生产强度较低,适用于小批量产品(如化学试剂和生化试剂等)的生产。
        结晶器的传热是控制连铸坯产量和质量的关键所在,而坯壳与结晶器内壁面之间所形成的气隙,尺寸虽小,但其热阻却可以占到整个热阻的百分之八十以上,因此在质量和产量并重的今天,结晶器的锥度设计与制造水平也就越来越为生产者所。
        结晶器壁的作用,一是支撑钢液在结晶器内形成坯壳,二是将钢液及坯壳内的热传导出去,加速坯壳的形成。随着坯壳厚度的增长,坯壳断面要逐渐收缩。为了能使结晶器起到上述作用,结晶器的断面要随铸坯断面不断收缩而变化,这可以通过将结晶器做成一定倒锥度的方法来实现。锥度的大小合适,过大的锥度会造成结 晶器对坯壳的挤压,导致角部凹陷,坯壳与结晶器的摩擦增加,加剧结晶器的磨损,还会出现表面 增铜。在角部区域由于气隙的作用会形成热点,造成坯壳减薄和裂纹。锥度小会使气隙增加,热流减小,坯壳减薄,容易发生漏钢;另外锥度过小会使角部转动加剧,诱发皮下裂纹和纵向凹陷的产生。由于气隙厚度的不均匀性以及结晶器纵向上气隙形状的不规则,单一锥度结晶器并不能清除气隙的影响,连铸低碳钢或者是高速连铸时,其不足很明显。为此,伴随着高速连铸的发展,发展了双锥度、三锥度、四锥度及抛物线锥度等多锥度的结晶器,多锥度结晶器在纵向形状上更符合结晶坯壳的实际规律,适应了结晶器纵向上坯壳的收缩,使得结晶器纵向上气隙厚度进一步减小,消除了气隙的不良影响,增加了整个结晶器的传热效果。
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