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2 連鑄板坯結晶器設計

在板坯連鑄機中，結晶器是一個非常重要的設備。結晶器為坯殼形成的最初階段提供了冷卻、幾何形狀和空間。連續注入的鋼水通過形成結晶器內腔的水冷銅板強制冷卻逐步凝固成形，成為具有一定厚度坯殼的鑄坯，并被連續不斷地從結晶器下口拉出。這個過程是在鋼水(坯殼)與結晶器之間具有連續的相對運動下進行的，因此結晶器一直承受著鋼水靜壓力、坯殼與銅板問摩擦力、鋼水熱量的傳導等因素的影響，使結晶器始終處在機械應力和熱應力的綜合作用下，工作條件極為復雜。這就對結晶器的設計提出了很高的要求。

結晶器在生產過程中，是否能夠保障均勻強化的冷卻，以及在機械應力和熱應力的綜合作用下不致產生變形，是保障鑄坯質量、降低溢漏率、提高結晶器使用壽命的基礎。因此，一個設計良好的結晶器應滿足下列基本要求：

(1)要有良好和均勻的導熱性能；

(2)結構合理，并具有足夠的剛性，能夠在承受劇烈的溫度變化時變形小，銅板內壁要有良好的耐磨性能；

(3)在保障結晶器剛性的前提下，盡量減輕結晶器的重量，以便減小振動時的慣性力，使結晶器的運動平穩；

(4)結構盡量簡單，可接近性好，便于制造、安裝和調整。

設計結晶器時要處理好的幾個主要問題是：結晶器內鋼水凝固與傳熱的基本概念(參見本書第1章)；結晶器的形式；結晶器的結構；結晶器的設計參數以及結晶器的裝配、調整及運轉。

2.1 板坯結晶器的形式

按結構形式區分，現代板坯連鑄機的結晶器通常采用組合式結晶器；按連鑄機機型區分，有直結晶器和弧形結晶器兩種。與弧形結晶器相比，直結晶器有以下特點：

(1)在采用合適錐度的前提下，鑄坯與銅板之間不易形成氣隙，在結晶器全長上接觸均勻，坯殼形成迅速且均勻，可較大程度地防止漏鋼。

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