东莞市锦盈金属材料有限公司专业生产销售特种高性能铜合金材料,包括铬锆铜,铝青铜,磷青铜,耐磨铜,磷青铜,稀土铜,氧化铝铜,铜管,铜棒
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结晶器铜管的这些事儿
时间:2015/3/9 19:57:28
       结晶器铜管是一种用于铸钢连铸机的配件。钢水直接浇铸在结晶器铜管内,在铜管内连续冷却成型拉出钢坯,为了解决铜管工作过程与冷却的坯壳时而接触时而分离的问题,结晶器铜管仍为向一侧弯曲的方形或矩形的铜管,铜管内腔从上口至下口为锥形,铜管内腔从上口至下口为锥度分段的双锥或三锥或多锥,或者抛物线型内腔形状,上段或上部分的锥度大于下段或下部分的锥度。最好直面的锥度大于弧面的锥度。避免工作过程中坯壳与铜管内壁出现气隙,更加符合坯壳收缩变化规律。
  结晶器铜管外观形状一般为向一侧弯曲的方管或者铜管,内腔自上而下呈锥形,分二锥面、三锥面或多锥面。在铸胚凝固过程中,结晶器铜管内腔形状和胚壳凝固时的收缩规律保持一致,从而减少它们之间的空隙热阻量。
  结晶器铜管是连铸机中非常重要的部件,等同于人的心脏一般,不可有半点瑕疵,和不完整。是一个热传导构件,腔内热钢液逐步冷却后,热量传入,管外冷却水循环把热量传导出来,实现热传导原理。所以在承受如此持续高温的剧烈热交换环境下,对结晶器铜管的材质要求是非常苛刻的。既不能有结晶软化,也不能产生塑 性变形。
  运用科学实验来说明结晶器铜管可以满足连铸安全性要求
  通过软件分析,浇铸0.2%C钢水的10mm铜结晶器壁面的温度场,应力场及位移场的分布状况进行数字模拟。得出结果如下:
  结晶器热面峰值温度为525K,冷面的峰值温度为475K;结晶器外壁圆角变形值为0.789mm,较内壁变形大;结晶器最大等效应力和最大应变均出现在钢液与空气接触的内壁圆角处,分别为218MPa和0.002079。结晶器温度、变形和应力均满足连铸安全性要求。
  由于铜管内部与高温钢水接触,导致铜管内外表面温差大、热应力高、极易变性。铜管的内腔形状非常重要,要保护铜管内腔形状与结晶凝固的坯壳外型相符,才能使气隙小而均匀,因此要求铜管材质具有较强的抗热变形能力,即要求再结晶温度高、热膨胀系数小、导热性能好、热疲劳强度高等。
  铜管材质的选用沿紫铜→磷脱氧铜→银铜→铬锆铜的方向发展,由于铬锆铜的再结晶器温度是以上几种材质中最高的,因此其抗热变形能力最强。但由于它的成本较高,在挤压加工工艺中存在铜管反弹量大等问题,目前国内结晶器铜管制造采用的并不多。


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