1、结晶器的主要工艺参数介绍结晶器的主要工艺参数包括：结晶器的断面形状及尺寸大小，结晶器的长度、倒锥度、内璧厚度和结晶器的冷却强度等。1、 结晶器的断面形状和尺寸由于钢液在冷却的过程中会产生体积收缩，以及矫直变形的影响。一般说来，结晶器的断面尺寸应比铸坯的断面尺寸大 23 %，大断面取上限，小断面取下限。另外，钢种不同，其收缩率也有所不同，并且不同的轧制方式对铸坯的尺寸公差也有不同的要求，所以生产上往往还需通过实践来调整结晶器的断面尺寸。2、 结晶器的长度结晶器长度的确定应能保证铸坯在出结晶器下口时，铸坯已凝固成足够厚度的坯壳，以防拉裂漏钢。结晶器长度的计算方法如下：设连铸机的拉速为 V , 钢液
2、在结晶器停留的时间为 t， 则结晶器的有效长度为：L 有效 =V t ( 4 一 3 ) 式中 V 连铸机的拉坯速度（米分） ；t 钢液在结晶器内的停留时间（分） 。 根据凝固定律，钢液在结晶器内的停留时间与铸坯出结晶器时坯壳的厚度有关，即：L 有 效= （ 4 一 4 )式中 L 有效 结晶器的有效长度即结晶器内容纳钢液的长度（米） ； 铸坯出结晶器下口时的坯壳厚度（米） ；一般就有 10 25 毫米；K 凝固系数（米 ） 。 分在生产实践中，钢液面距离结晶器上口约有 80 120 毫米的距离，这是因为液面过高容易烧坏结晶器密封圈，同时不利于熔渣进入坯壳和结晶器铜板之间。而且液面过高，在塞棒
3、失控液面突然上涨时易造成挂钢，所以结晶器的全长由下式确定： L 全长 = L 有效 ( 80120 毫米） ( 4 一 5 ) 为了增大铸坯出结晶器时的坯壳厚度，适当加大结晶器长度是必需的。但是结晶器的长度并非越长越好。有理论认为过长的结晶器往往容易导致漏钢事故，这是因为结晶器内的钢液冷却凝固时发生体积收缩，与结晶器内壁脱离接触，造成空隙，使铸坯的坯壳又重新熔化变薄，并且结晶器变长，铸坯的角部冷却条件恶化，也容易产生角部裂纹。反之，如果结晶器太短，铸坯出结晶器下口时不能形成足够厚度的坯壳，也容易漏钢。目前，结晶器的长度一般在 600900 毫米之间。3、 结晶器的倒锥度钢液在结晶器内冷却凝固，
4、形成坯壳后，由于坯壳收缩而与结晶器铜壁脱离接触形成空隙，为了减少空隙，以尽可能保持良好的导热条件，通常是使结晶器的下口比上口略小，形成一个倒锥度。结晶器的倒锥度可以用下式表示（4 6）式中 s 结晶器的倒锥度（ % ） ；S 上 结晶器上口的断面积（ 毫米 2 ） ；S 下 结晶器下口的断面积（毫米 2) 。 对于矩形坯或板坯连铸机来说，由于铸坯的宽度方向上的收缩率不一样，结晶器的倒锥度可以用宽、厚边长分别计算其公式为：( 4 一 7)式中： 1 以结晶器边长计算的倒锥度（%） ； L 下 结晶器下口宽边或窄边的长度（毫米） ；L 上 结晶器上口宽边或窄边的长度（毫米） 。 倒锥度是一个很重要
5、的工艺参数，倒锥度过小铸坯的坯壳会过早地脱离结晶器铜壁，严重降低铸坯的冷却效果。容易使铸坯出结晶器时产生鼓肚、裂纹，甚至漏钢；倒锥度过大，又会增加拉坯阻力，加速结晶器内壁的磨损，也可能产生裂纹或漏钢事故。倒锥度的大小主要取决于带液芯的铸坯在高温时的收缩率，所以与浇铸的钢种有关。由于目前对高温条件下钢液的收缩系数研究较少，测定比较困难，所以结晶器的倒锥度一般取经验值。对小断面的铸坯来说，结晶器的倒锥度按钢种的不同，可取 0.4 0.9 % ，有些小断面方坯的结晶器，例如管式结晶器，为了制作方便，往往不采用倒锥度。对于板坯连铸，由于其窄面上的冷却比宽面冷却快，与宽面相比，发生变形的可能性很小，并且
6、板坯轧制后要进行剪边，轧制中对铸坯窄边也没有严格的孔型尺寸的要求，所以板坯结晶器上、下口的窄边往往取相同的值，不带倒锥度；对板坯宽边的冷却要求较高，主要是为了防止板坯鼓肚和表面纵裂，所以结晶器要有一定的倒锥度，一般取 0.91.5 %。4、 结晶器内壁厚度在保证强度的前提下，为了加速传热，结晶器内壁越薄越好。因此，结晶器内壁厚度主要考虑能有效地利用其厚度和提高结晶器的使用寿命。通常结晶器的内壁最小允许值为 6 一 10 毫米，小断面铸机可取下限，大断面板坯可取上限。内壁磨损后，可以进行机械加工重复使用。新的结晶器内壁厚度应为最小允许值加上多次加工量。5、结晶器的的冷却强度钢液在结晶器中形成坯壳
7、的过程中，其放出的热量主要是通过器壁传导给冷却水带走的。单位时间内单位面积的铸坯被带走的热量称为冷却强度。冷却强度越大，钢液凝固越快，因而拉坯速度也可以适当加快。影响结晶器冷却强度的因素，主要是结晶器内壁的传热性能和结晶器内冷却水的流速和流量。一般地说，结晶器内壁的导热性能好，冷却强度就越大；冷却水的流速越大，冷却强度也越大。但是，冷却水流速增大到一定数值后，冷却强度就不再加大了。而且，流速增加的同时也要求水压增加，过高的水压容易便结晶器发生挠曲，所以在实际生产中，水流速度和水压不是很高，一般流速在 610米秒，进水压力 36 千克力厘米 2。增大结晶器的冷却水量可以相应提高冷却强度，当冷却水流速确定后，冷却水量主要与结晶器水槽的总面积有关：( 4 一 8 )式中 Q 结晶器的耗水量（米 3 小时） ；F 结晶器水槽的总面积（毫米 2 )； V 水槽内冷却水流速（米秒） 。 从式 4 一 8 可以知道，增大冷却水与铜板的接触面积，可增大结晶器的冷却强度。而增加水槽的深度，对冷却强度的增加没有太大的作用。而且增加水槽深度，就必须相应增加结晶器铜板的深度，或者减薄工作层的厚度，这对结晶器铜板的消耗和使用寿命是不利的。所以，一般不采用过深的水槽，水槽深度一般取 45 毫米。
