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结晶器简介

连铸结晶器结构有哪几种型式

按连铸机型式不同，结晶器可分为直的和弧形的两大类。按铸坯规格和形状来分，有小

方坯、大方坯、板坯和异形坯结晶器。按结晶器本身结构来说，可分为3种类型：

管式结晶器：它是用壁厚为6～12mm的铜管制成所需要的断面，在铜管外面，套有套

管以形成5～7mm的冷却水通路，保证冷却水流速为每分钟6～10m。这种结晶器结构简单，

制造方便，广泛用于小方坯连铸机上。

整体式结晶器：它是用整块铜锭刨削制成的，在其内腔四周钻有许多小孔用以通冷却水。

这种结晶器刚性好，易维护，寿命较长，但制造成本高，耗铜多，近几年已不采用。

组合结晶器：它是由4块铜板组合成所需要的内腔。在20～50㎜的钢板上刨槽，并与

一块钢板联结起来，冷却水在槽中通过。大方坯和板坯连铸机都用这种形式的结晶器。

连铸结晶器应具有哪些性能

结晶器是连铸机的重要部件。钢液在结晶器中凝固成型，结成一定厚度的坯壳并被连续

拉出进入二次冷却区。

良好的结晶器应具有下列性能：

(1)良好的导热性，能使钢液快速凝固。每lkg钢水浇注成坯并冷却到室温，放出的热量

约为1340kJ/kg，而结晶器约带走5～10％，即67～134kJ/kg，若板坯尺寸为250×1700mm，

拉速为lm/min时，结晶器每分钟带走的热量多达20万kJ。而结晶器长度又较短，一般不超

过lm，在这样短的距离内要能带走大量的热量，要求它必须具有良好的导热性能。若导热

性能差，会使出结晶器的铸坯坯壳变薄，为防止拉漏，只好降低拉速，因此结晶器具有良好

的导热性是实现高拉速的重要前提。

(2)结构刚性要好。结晶器内壁与高温金属接触，外壁通冷却水，而它的壁厚又很薄(仅

有10～20mm)，因此在它的厚度方向温度梯度极大，热应力相当可观，其结构必须具有较

大的刚度，以适应大的热应力。

(3)装拆和调整方便。为了能快速改变铸坯尺寸或快速修理结晶器，以提高连铸机的生

产能力，现代结晶器都采用了整体吊装或在线调宽技术。

(4)工作寿命长。结晶器在高温状况下伴随有铸坯和结晶器内壁之间的滑动摩擦，因此

结晶器内壁的材质应有良好的耐磨性和较高的再结晶温度。
(5)振动时惯性力要小。为提高铸坯表面质量，结晶器的振动广泛采用高频率小振幅，

最高已达400次/min，在高频振动时惯性力不可忽视，过大的惯性力不仅影响到结晶器的强

度和刚度，进而也影响到结晶器运动轨迹的精度。

管式结晶器由哪几部分组成

管式结晶器由铜管、冷却水套、底脚板和足辊等部件组成，如图2-9所示。内腔由带有

锥度的弧形无缝铜管4，其外面套以钢质内水套2使之形成约为5～7mm冷却水通道，利用

隔板及橡胶垫与外水套7相联，形成上下两个水室，冷却水从给水管8进入下水室，以6～

8m/s的速度流经水缝，进入上水室，从排水管9排出。铜管结晶器主要用于小方坯连铸机。

图2-9管式弧形结晶器

l一结晶器罩；2一内水套；3一润滑油盖；4一结晶器铜管；

5一放射源容器；6一盖板；7一外水套；8—给水管；

9一排水管；10一接收装置；11一水环112-足辊;13—定位销

组合式结晶器结构上有哪些特点

组合式结晶器由内外弧铜板、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。

为提高结晶器冷却强度，与液态金属接触的内侧(内弧、外弧和侧板)皆采用导热性好又

耐磨的铜合金。在浇注时，从结晶器拉出的铸坯外部还是很薄的坯壳，内部还是液芯，为了
更好地支撑这薄薄的坯壳和减少由钢水静压力而形成的鼓肚变形，在结晶器下端布置有2～

3对足辊(也有采用格栅结构的)。为了适应不同尺寸的铸坯，设置有调宽和调厚装置，近代

板坯连铸机发展了在线调宽装置，在不间断拉坯条件下改变铸坯的宽度，缩短辅助时间，提

高铸机的生产能力。

结晶器为什么用铜合金制成

结晶器内层是钢水凝固时进行热交换并使钢水成型的关键部件，因此要求采用导热性能

良好的材质制成。紫铜板导热性能良好，但强度和硬度都低，尤其在高温下强度就更低,因

而其寿命较短。为了提高寿命，普遍采用铜合金，如：铜银合金、铜一铬一锆一砷合金、铜

一镁一锆合金等。

铜银合金成份为：Cu99.5％，AgO.07～0.1％。加银的目的是为了提高铜板的再结晶温

度，当含银量在0.08～0.1％时再结晶器温度为318～326℃(比普通铜板提高50℃)，高于它

的工作温度，在正常冷却条件下结晶器内壁工作温度为250～320℃，这样可以防止再结晶。

结晶器在线调宽及其调法

在不停顿拉坯的条件下，改变铸坯的宽度叫结晶器在线调宽，它的优点是：(1)能连续

浇注出不同宽度尺寸的铸坯，缩短了停机时间，提高铸机生产能力；(2)可减少