結晶器錐度（或稱倒錐度）指其內(nèi)腔縱斷面尺寸由上至下逐漸縮小的設計（上大下?。@一參數(shù)直接影響鑄坯凝固過程的傳熱效率、坯殼均勻性及缺陷發(fā)生率，是連鑄生產(chǎn)的核心控制要素。以下是其對鑄坯質(zhì)量的具體影響機制及關鍵結論：

一、錐度設計的核心作用

結晶器需匹配鋼水凝固收縮特性：

?氣隙控制?：鋼水凝固形成坯殼時會收縮，若錐度過?。ㄈ纾?.4%/m），坯殼過早脫離銅壁形成氣隙，熱阻增加（氣隙熱阻占整體80%以上），導致冷卻不均、坯殼減薄，引發(fā)鼓肚、漏鋼或皮下裂紋?。

?支撐坯殼?：錐度過大（如＞0.9%/m）會過度擠壓坯殼，增大拉坯阻力，加速結晶器磨損，并導致角部應力集中，誘發(fā)角部凹陷、表面增銅及縱向裂紋?。

二、錐度異常引發(fā)的典型缺陷

三、對裂紋與表面質(zhì)量的影響機制

?縱裂紋?：

錐度過小導致坯殼過早脫離結晶器，角部冷卻不足形成薄弱區(qū)，在鋼水靜壓力下產(chǎn)生縱向裂紋?。

研究證實：?厚度方向錐度每增加0.1%/m，鑄坯縱裂紋發(fā)生率降低15~20%?（尤其對中高碳鋼）?。

?角部缺陷?：

錐度過大時，角部受壓變形，誘發(fā)應力集中裂紋；錐度過小則因角部轉(zhuǎn)動加劇生成皮下裂紋?。

?表面增銅?：錐度過大加劇銅壁摩擦，銅屑滲入坯殼形成表面銅富集缺陷?59。

四、錐度參數(shù)的優(yōu)化方向

?基準范圍?：

小方坯：?0.4~0.9%/m?（常用0.5~0.8%/m）?。

板坯厚度方向：需＞0.7%/m以抑制縱裂紋?。

?動態(tài)適配因素?：

?鋼種特性?：包晶鋼收縮率高，需更大錐度（如0.9%/m）?。

?拉速提升?：高拉速需增加錐度補償傳熱不足?。

?結構創(chuàng)新?：

單錐度→多錐度/拋物線錐度：適應坯殼非線性收縮，減少角部氣隙（如方坯偏角部優(yōu)化后裂紋率↓30%）?。

五、結論

結晶器錐度需在 ?"支撐-收縮"平衡點? 區(qū)間設計：

?下限?：確保坯殼緊貼銅壁，避免氣隙（≥0.4%/m）?；

?上限?：控制機械載荷，防止角部損傷（≤0.9%/m）?；

?核心目標?：?最小化氣隙熱阻，最大化均勻傳熱?。實際生產(chǎn)中需結合鋼種收縮率、拉速及斷面尺寸動態(tài)調(diào)整，并優(yōu)先采用多錐度設計以提升高附加值鋼種成材率?。