連鑄結晶器

結晶器的定義：一種槽形容器，器壁設有夾套或器內裝有蛇管，用以加熱或冷卻槽內溶液。結晶槽可用作蒸髮結晶器或冷卻結晶器。為提高晶體生產強度，可在槽內增設攪拌器。結晶槽可用於連續操作或間歇操作。間歇操作得到的晶體較大，但晶體易連成晶簇，夾帶母液，影響產品純度。這種結晶器結構簡單，生產強度較低，適用於小批量產品（如化學試劑和生化試劑等）的生產。

此時，結晶器內壁承受著高溫鋼水的靜壓力及與坯殼相對運動的摩擦力等產生的機械應力和熱應力的綜合作用，其工作條件極為惡劣。為了能獲得合格的鑄坯，結晶器應滿足的基本條件有：

(1)具有良好的導熱性，以使鋼水快速冷凝成形。

(2)有良好的耐磨性，以延長結晶器的壽命，減少維修工作量和更換結晶器的時間，提高連鑄機的作業率。

(3)有足夠的剛度，特別在激冷激熱、溫度梯度大的情況下需有小的變形。

(4)結構簡單、緊湊，易於製造，拆裝方便、調整容易，冷卻水路能自行接通、以便於快速更換；自重小，以減小結晶器振動時的慣性力和減少振動裝置的驅動功率，並使結晶器振動平穩。

結晶器的作用：

（1）使鋼液逐漸凝固成所需要規格、形狀的坯殼；

（2）通過結晶器的振動，使坯殼脫離結晶器壁而不被拉斷和漏鋼；

（3）通過調整結晶器的參數，使鑄坯不產生脫方、鼓肚和裂紋等缺陷；

（4）保證坯殼均勻穩定的生成。

結晶器的類型：

（1）結晶器的類型按其內壁形狀，可分為直形及弧形等

1）直型結晶器。直形結晶器的內壁沿坯殼移動方向呈垂直形，因此導熱性能良好，坯殼冷卻均勻。

該類型結晶器還有利於提高坯殼的質量和拉坯速度、結構較簡單、易於製造、安裝和調試方便；夾

雜物分佈均勻；但鑄坯易產生彎曲裂紋，連鑄機的高度和投資增加。直形結晶器用於立式和立彎式

及直弧連鑄機。

2）弧形結晶器。弧形結晶器的內壁沿坯殼移動方向呈圓弧形，因此鑄坯不易產生彎曲裂紋；但導熱性比直形結晶器差；夾雜物分佈不均，偏向坯殼內弧側。弧形結晶器用在全弧形和橢圓形連鑄機上。

（2）按溶液獲得過飽和狀態的方法可分蒸髮結晶器和冷卻結晶器；按流動方式可分母液循環結晶器和晶漿（即母液和晶體的混合物）循環結晶器；按操作方式可分連續結晶器和間歇結晶器。

通俗的講連鑄結晶器：

就是一個鋼水製冷成型設備。基本由框架，水箱和銅板（背板與銅板），調整系統（調整裝置，減速機等）；潤滑系統（油管油路），冷卻系統和噴淋等設備組成。

連鑄結晶器需要和連鑄結晶器保護材料（渣）一同使用。

保護材料用途：

1.確保連鑄工藝順行；

2.改善鑄坯表面質量；

1、連鑄板坯的表面和內部缺陷與結晶器內鋼液的流動狀態密切相關。伴隨著連鑄機拉速的提高，結晶器內液面波動加劇，容易產生卷渣，造成鑄坯質量惡化。採用結晶器鋼水流動控制技術可以改善結晶器內流場形態，抑制出料速度以平穩液面，促進夾雜物上浮。用於板坯結晶器的電磁製動（EMBr）、電磁流動控制（FC結晶器）和多模式電磁攪拌（M-MEMS）是結晶器鋼水流動控制技術的典型代表。

2、電磁製動器通過對結晶器施加一個與鑄流方向垂直的靜態磁場而對流動的鋼液進行制動。鋼流由於電磁感應而產生感應電壓，因此在鋼液中產生感應電流，這些電流由於受到靜態磁場的作用而產生一個與鋼水運動方向相反的制動力。鋼液的流速越快，制動力也越大。電磁製動器具有一個單一的、覆蓋整個板坯寬度的靜態磁場。電磁製動技術可抑制水口射流速度，減緩沿凝固殼向下流動，促進夾雜物和氣泡上浮。

3 、FC結晶器含有兩個方向相反的制動磁場，第一個位於彎月面區域，另一個位於結晶器的下部，每一個磁場都覆蓋了板坯的整個寬度。FC結晶器的磁場的上電磁場減少了結晶器彎月面紊流，可防止保護渣捲入凝固殼和角部橫裂；下電磁場可減少鋼液向下流速，有利於夾雜物和氣泡上浮。

4、利用M-MEMS多模式電磁攪拌器可根據需要以不同的方式攪動結晶器內的鋼水，顯著減少板坯鑄造缺陷。該技術採用4個線性電磁攪拌器，位於結晶器高度方向的中部、浸入式水口兩側，每側2個線圈並排設置，可用於使浸入式水口流出的鋼水制動（EMIS）或加速（EMLA）。第三種工作模式則用於使位於彎月面的鋼水轉動（EMRS），此項技術可有效控制熱傳導梯度和坯殼凝固前沿的均勻性，消除某些鋼種存在的氣孔、針孔和表面夾渣等鑄造缺陷。