结构简单，紧凑，易于制造，方便装拆，方便调整，冷却水回路可自行连接，起到方便快速更换的效果，重量小，利于减小结晶器的惯性力，降低振动装置的驱动力，使结晶器振动平稳。

结晶器的作用：

它让钢水逐渐凝固成所需尺寸和形状的凝固壳，通过振动，在不出现钢漏不发生拉断的前提下使凝固壳从铜壁上脱离，通过调整参数，使得凝固壳不会脱落。 造成凸起和裂缝等缺陷，确保凝固壳的均匀稳定形成。

结晶器的类型：

结晶器的类型根据其内壁的形状可以分为直线形和弧形。

直形结晶器。直模内壁沿凝固壳移动方向呈垂直形态，使得导热性好，凝固壳冷却均匀。

这种结晶器还有利于提高凝固壳质量和连铸拉速，它的构造组成十分简单，容易制造生产、组装、调试，生产的钢坯夹中杂物均匀分布，但钢坯容易发生弯曲导致产生裂纹，使得连铸设备的投资成本升高。立式和立弯式和直弧连铸机上配用直形结晶器。

弧形结晶器。它的内壁沿凝固坯壳移动轨迹有一定的弧度，所以凝固后铸坯很少出现弯曲裂纹。然而直形的导热性能比弧形的优异，而弧形的会出现杂质更多的积累在内测弧度的情况。全弧形连铸机和椭圆形连铸机上配用弧形结晶器。

图1.2结晶器截面构造图

1.2.2结晶器内的传热行为现象及因素

图1.2为结晶器沿中心线的剖面构造图。冷却水箱内置在结晶器壁上。气隙，渣膜和凝固壳夹在内部钢水部分和结晶器壁之间。保护渣在钢液面的上层，仅有微薄的一层。钢液流入结晶器中是通过浸入式水口的两个侧口实现的。

钢水进入结晶器并开始冷却后，会有几个传热过程。这里是：

(1)冷却水与结晶器壁之间的热量传递；

(2)结晶器壁和气隙之间的热量传递(因为结晶器内部热流不均匀使得结晶器壁发生微变形从而看成气隙)；

(3)气隙与渣膜之间的热量相互传递(渣膜是钢液的流动,从上层的液态保护渣带过去的)；

(4) 凝坯固壳与保护渣和之间的热量传递（凝固坯壳是由于冷却水通过铜壁和钢液发生了热量交换使得钢液温度降低到熔点之下逐渐固化，形成一层坯壳）；

(5) 金属坯壳与钢液之间的热量传递。

结晶器内的热行为研究可分为实验研究和软件模拟研究。实验研究可用于通过热电偶进行热行为检测。软件模拟可以使用ansys系列软件进行数学模拟。当然，也可以使用其他软件。

A.连铸现场实际传热研究的方向

对结晶器的铜板温度进行测量，就可以得到这部分区域热传递的状态进行监控[1]。目前国内传热检测的主要研究方向是[2]：

(1)提供工艺和连铸坯状况的动态信息，以及确定一个合理的经验传热值；

(2)研究保护渣和热流的关系，纵向裂纹形成的原理和保护渣分布的均匀性；

(3)分析润滑度，锥度，热传递和其他条件，为2D，3D模型的工艺的处理提供条件；

(4)提供相关的连铸机修理和设计诊断数据；

(5)利用温度和热流的异常状况预警漏钢事故来开发漏钢警报系统。

B.连铸现场传热分析实测研究现状

传热过程实测方面国外研究相对较早，其中具代表性的研究有：

Byine等[3] 在圆坯连铸结晶器周围安装了许多热电偶，并建立了模具的在线温度监测系统。对于不同的保护渣，测量结果表明设备的传热沿圆周并不均匀，并且距离结晶器顶部不同深度处钢水的温度波动是不同的。粘度越高，波动越大。向在线工作人员显示导致板坯表面缺陷的传热波动，并且让在线工作人员采取相应的措施以减少波动，从而连铸具有良好表面质量的大截面圆钢坯。