Промежуточный ковш высотой менее 1,6 м обеспечивает подачу металла в кри­сталлизатор, а на многоручьевых УНРС — в несколько кристаллизаторов через стаканы со стопорами. В течение всей разливки ковш обеспечивает одинаковый и не­большой напор струи металла, поступающего в кристаллизатор за счет поддержания в ковше постоянного уровня металла высотой 0,6-1,2 м.

Кристаллизатор является важнейшим конструктивным элементом УНРС; он должен обеспечивать быстрое формирование достаточно толстой и прочной корки слитка без дефектов. Стенки кристаллизаторов делают водоохлаждаемыми, а внут­реннюю их часть, соприкасающуюся с жидким металлом, выполняют из меди. Медь, несмотря на ее легкоплавкость (температура плавления 1083° С) и невысокую твер­дость и прочность, применяют потому, что благодаря высокой теплопроводности она быстро передает тепло охлаждающей воде и даже при контакте с жидкой сталью не перегревается и сохраняет прочность.

Применяют кристаллизаторы трех типов: блочные, гильзовые и составные. Блоч­ные кристаллизаторы делают из кованого или литого медного блока, толщина их стенок составляет 150-175 мм. В стенках блока сверлят продольные отверстия для охлаждающей воды. Гильзовые кристаллизаторы делают из медной гильзы (трубы) с толщиной стенки 6-20 мм, которую закрепляют в наружном стальном кожухе. Охлаждающая вода проходит по узкой (~5 мм) щели между медной и стальной стенками со скоростью 6-7,5 м/с. Блочные и гильзовые кристаллизаторы применяют для отливки слитков небольшого сечения (менее 200x200 мм).

Наибольшее распространение получили составные (сборные) кристаллизаторы, которые выполняют из четырех отдельных стенок, скрепленных в одно целое с помо­щью специальных стяжных устройств. Общий вид одного из таких кристаллизаторов показан на рис. 2.127 (кристаллизатор для отливки слитков плоского сечения).

Каждая стенка составного кристаллизатора состоит из медной и стальной пластин (плит), скрепленных друг с другом с помощью шпилек. Медная плита обеспечивает быстрый теплоотвод, стальная — придает стенке прочность и при больших размерах плиты ее делают литой с ребрами жесткости.

Составные кристаллизаторы подразделяют на тонкостенные и толстостенные. Первые (рис. 2.128, а) имеют медную пластину толщиной 10-20 мм, причем в медной

или стальной пластине вырезаны продольные канавки для охлаждающей воды. Не­достаток таких кристаллизаторов в том, что медные пластины малой толщины срав­нительно лерко коробятся, что вызывает их усиленный износ вытягиваемым слитком

и неравномерное прилегание различных участков стенок кристаллизатора к по­верхности слитка. Поэтому применяют в основном толстостенные кристаллизаторы, имеющие медные плиты толщиной 50-100 мм, в которых просверлены (рис. 2.128, б)

Рис 2 128. Поперечное сечение составных кристаллизаторов — тонкостенного (а) и толсто­стенного (б): 1 — медная плита; 2 — стальная плита; 3 — канавка для воды; 4 — сверленый

канал для воды; 5 — шпильки

круглые продольные каналы для охлаждающей воды обычно диаметром 20 мм. Благодаря меньшему короблению толстых медных плит стойкость толстостенных кристаллизаторов значительно выше, чем тонкостенных. Высоту кристаллизатора выбирают такой, чтобы за время пребывания в нем металла успела сформироваться достаточно прочная (толщиной 10-25 мм) наружная оболочка слитка; эта высота составляет 0,7-1,2 м.

Из-за малой твердости и прочности меди внутренняя поверхность стенок кри­сталлизатора сравнительно быстро изнашивается. Поэтому применяют покрытия рабочей поверхности медных стенок тонким слоем более износостойких материалов (хромовое, никелевое, железоникелевое, железоникельвольфрамовое и другие по­крытия). Покрытия имеют толщину 0,15-1 мм, их наносят гальваническим методом, напылением, наплавкой и другими способами.

Применяют кристаллизаторы с прямоточной и петлевой системами охлаждения. В первом случае воду подводят отдельно к каждой из четырех стенок, по каналам которой она движется снизу вверх, после чего уходит на слив.

При петлевой системе вода проходит по каналам стенок дважды; вначале (см. рис. 2.127) по каналам торцевых стенок и краям широких она движется сверху вниз, а затем по каналам средней части широких стенок — вверх. Петлевая система позволяет снизить расход воды примерно в два раза. Подвод и отвод воды к каналам медных стенок осуществляют либо по кольцевым трубам, охватывающим верх и низ кристаллизатора, либо по каналам в стальных плитах.

Конструкция кристаллизаторов непрерывно совершенствуется. Так созданы и на­чали применяться регулируемые кристаллизаторы, позволяющие изменять по ходу

разливки ширину отливаемого плоского слит­ка за счет автоматического перемещения узких стенок между широкими с помощью электроме­ханического или гидравлического привода.

Для нового направления непрерывной раз­ливки стали — литья тонких (30-70 мм) плос­ких слитков (тонких слябов) разработаны и на­чинают применяться так называемые «ворон­кообразные кристаллизаторы». Схематично та­кой кристаллизатор показан на рис. 2.129. Верх внутренних широких медных стенок кристал­лизатора выполнен с воронкообразным расши­рением в центре, предназначенным для ввода погружного разливочного стакана, подающего жидкий металл в кристаллизатор. Это расшире­ние необходимо, поскольку при плоских стенках кристаллизатора расстояние между ними недо­статочно для ввода стакана в кристаллизатор.

Воронкообразное расширение стенок кри­сталлизатора постепенно сходит «на нет» и в нижней его части стенки приобретают плоскую форму. Формирующаяся в воронко­образной части кристаллизатора корочка слитка при его движении вниз деформи­руется и на выходе из кристаллизатора слиток приобретает в поперечном сечении прямоугольную форму.