結晶器銅管是一種用于鑄鋼連鑄機的配件。鋼水直接澆鑄在結晶器銅管內，在銅管內連續冷卻成型拉出鋼坯，為了解決銅管工作過程與冷卻的坯殼時而接觸時而分離的問題，結晶 器銅管仍為向一側彎曲的方形或矩形的銅管，銅管內腔從上口至下口為錐形，銅管內腔從上口至下口為錐度分段的雙錐或三錐或多錐，或者拋物線型內腔形狀，上段或上部分的錐度大于下段或下部分的錐度。最好直面的錐度大于弧面的錐度。避免工作過程中坯殼與銅管內壁出現氣隙，更加符合坯殼收縮變化規律。

結晶器銅管的形狀特征

結晶器銅管外觀形狀一般為向一側彎曲的方管或者銅管，內腔自上而下呈錐形，分二錐面、三錐面或多錐面。

在鑄胚凝固過程中，結晶器銅管內腔形狀和胚殼凝固時的收縮規律保持一致，從而減少它們之間的空隙熱阻量。

結晶器銅管是連鑄機中非常重要的部件，等同于人的心臟一般，不可有半點瑕疵，和不完整。是一個熱傳導構件，腔內熱鋼液逐步冷卻后，熱量傳入，管外冷卻水 循環把熱量傳導出來，實現熱傳導原理。所以在承受如此持續高溫的劇烈熱交換環境下，對結晶器銅管的材質要求是非常苛刻的。既不能有結晶軟化，也不能產生塑 性變形。

運用科學實驗來說明結晶器銅管可以滿足連鑄安全性要求

通過軟件分析，澆鑄0.2%C鋼水的10mm銅結晶器壁面的溫度場，應力場及位移場的分布狀況進行數字模擬。得出結果如下：

結晶器熱面峰值溫度為525K，冷面的峰值溫度為475K；結晶器外壁圓角變形值為0.789mm，較內壁變形大；結晶器最大等效應力和最大應變均出現 在鋼液與空氣接觸的內壁圓角處，分別為218MPa和0.002079。結晶器溫度、變形和應力均滿足連鑄安全性要求。

結晶器銅管材質的選用的決定要素

由于銅管內部與高溫鋼水接觸，導致銅管內外表面溫差大、熱應力高、極易變性。銅管的內腔形狀非常重要，要保護銅管內腔形狀與結晶凝固的坯殼外型相符，才 能使氣隙小而均勻，因此要求銅管材質具有較強的抗熱變形能力，即要求再結晶溫度高、熱膨脹系數小、導熱性能好、熱疲勞強度高等。

銅管材質的選用沿紫銅→磷脫氧銅→銀銅→鉻鋯銅的方向發展，由于鉻鋯銅的再結晶器溫度是以上幾種材質中最高的，因此其抗熱變形能力最強。但由于它的成本較高，在擠壓加工工藝中存在銅管反彈量大等問題，目前國內結晶器銅管制造采用的并不多。