專利名稱：分體式帶導(dǎo)流水槽的水套及組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分體式帶導(dǎo)流水槽的水套及組裝方法，具體為冶金行業(yè)的用于高效方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器的水套，屬于冶金連鑄技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器是連鑄機(jī)的關(guān)鍵部件，由銅管、包覆在銅管外部導(dǎo)流水套及電磁攪拌器等部件組成，方坯連鑄機(jī)的結(jié)晶器在高拉速的條件下，為確保鋼水在結(jié)晶器內(nèi)均勻形殼，并在結(jié)晶器出口位置達(dá)到一定的坯殼厚度，要求結(jié)晶器四周及角部冷卻均勻，且具有足夠的冷卻效率。公知的結(jié)晶器中，其銅管是由厚壁銅管經(jīng)過特別設(shè)計(jì)的芯棒及外模擠壓拉拔而成， 當(dāng)擠壓拉拔工序完成、撤出芯棒后，結(jié)晶器銅管因無法消除的殘余應(yīng)力原因，造成圓弧半徑發(fā)生改變，即使是同一套模具生產(chǎn)出的銅管，其圓弧直徑變化差別甚至達(dá)到1米以上。另一方面，現(xiàn)有結(jié)晶器銅管是直接與結(jié)晶器筒體相連，連接處結(jié)晶器的上端面與卡槽是通過銅管的外形圓弧來定位的，制造商往往忽視銅管在成型后弧度的變化，默認(rèn)為是設(shè)計(jì)的圓弧，因此，一旦圓弧發(fā)生大的變化，就會(huì)造成銅管圓弧的圓心與鑄機(jī)中心發(fā)生較大的偏差，當(dāng)鑄機(jī)以高拉速生產(chǎn)時(shí)，很容易造成坯殼生長不均勻，甚至漏鋼等問題。公知結(jié)晶器導(dǎo)流水套是不銹鋼板沖壓成型后，焊接而成，由于加工過程中尺寸精度難以保證，工作中導(dǎo)流水套與結(jié)晶器銅管之間的水縫不均勻現(xiàn)象極易發(fā)生，直接導(dǎo)致坯殼的生長不均勻。中國發(fā)明專利《一種連鑄結(jié)晶器中冷卻水形成湍流的方法及結(jié)晶器》(申請(qǐng)?zhí)?00810079470.6申請(qǐng)日2008-09-25)公開的湍流式冷卻水連鑄結(jié)晶器，工作中水套與結(jié)晶器外表面之間形成凹凸不平的水縫使得冷卻水以湍流形式流動(dòng)，增強(qiáng)了冷卻水熱交換效果，其不足之處是該結(jié)構(gòu)也不能確保水套與銅管之間水縫的均勻一致性， 從而出現(xiàn)湍流不均；實(shí)用新型專利《弧形管式結(jié)晶器》(申請(qǐng)?zhí)?00920105634. 8申請(qǐng)日 2009-02-04)公開的是內(nèi)水套與銅管之間設(shè)置有多個(gè)間隙調(diào)節(jié)件，其不足之處是實(shí)際使用過程中，當(dāng)出現(xiàn)水縫不均時(shí)，調(diào)節(jié)困難，并不能嚴(yán)格的通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)水縫均勻一致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)所提出的問題，提供一種分體式帶導(dǎo)流水槽的水套及組裝方法，由內(nèi)、外弧半水套及密封件、緊固件、定位銷組裝成，水套是以結(jié)晶器筒體中心線為分割線的兩個(gè)分體，同時(shí)分割開的是水套內(nèi)水道、角部水道、側(cè)面及弧面水道，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上保證了冷卻水縫的可控性，可避免銅管圓弧的圓心與鑄機(jī)中心發(fā)生偏差，有利于提高水縫換熱效果，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，是包圍在結(jié)晶器銅管外部的導(dǎo)流水套，包括內(nèi)弧半水套、外弧半水套、密封件、緊固件及定位銷；所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器筒體之間的間隙有密封件密封，結(jié)晶器筒體的進(jìn)水箱與出水箱之間也有密封件分開，結(jié)晶器銅管上端有卡環(huán)，卡環(huán)上部是結(jié)晶器上蓋，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套與外弧半水套是以結(jié)晶器筒體中心線為分割線的兩個(gè)分體，內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間通過緊固件及定位銷固連；分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器銅管之間有密封件。其有益效果是通過密封件將結(jié)晶器筒體的進(jìn)水箱與出水箱分割；結(jié)晶器銅管上端通過卡環(huán)及結(jié)晶器上蓋限制上下位移，結(jié)晶器銅管周向被分體式帶水槽導(dǎo)流水套包圍、并通過緊固件螺栓使結(jié)晶器銅管與分體式帶水槽導(dǎo)流水套緊密貼合，從結(jié)構(gòu)上確保結(jié)晶器銅管外形弧度與水套內(nèi)腔槽面弧度的一致。如上所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的內(nèi)腔上，至少加工有五個(gè)給定深度且均勻分布的縱向肋筋，相鄰兩個(gè)肋筋之間即是導(dǎo)流水槽。其有益效果是所述的肋筋將沿水套內(nèi)腔周向不同位置的冷卻水通道分割開來， 形成多個(gè)導(dǎo)流水槽，并將角部水通道與側(cè)面及弧面水通道也分割開，有利于冷卻水按設(shè)定路徑流動(dòng)，提高水縫換熱效果。如上所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的上端開有出水口、下兩端開有進(jìn)水口。其有益效果是通過控制進(jìn)出水口流量大小， 達(dá)到可調(diào)節(jié)冷卻水量的效果。如上所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套外側(cè)，均勻分布有縱橫交錯(cuò)的筋板。其有益效果是可保證分體式帶水槽導(dǎo)流水套本身相對(duì)于薄壁結(jié)晶器銅管具有足夠大的剛度，從結(jié)構(gòu)上可控制銅管的變形。分體式帶導(dǎo)流水槽的水套組裝方法，是采用內(nèi)弧半水套和外弧半水套兩個(gè)分體組成的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套按設(shè)計(jì)的內(nèi)腔尺寸及外形尺寸組合后，再進(jìn)行整體加工，組合時(shí)內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間結(jié)合面上，預(yù)先添加設(shè)定厚度的墊片，使得組合成的水套內(nèi)腔可與設(shè)計(jì)圖紙中給定的結(jié)晶器銅管外形尺寸配合，水套上部外側(cè)卡槽通過卡環(huán)與結(jié)晶器筒體配合，水套定位臺(tái)階與結(jié)晶器銅管之間通過卡環(huán)定位配合；加工完后撤去墊片，再將內(nèi)弧半水套及外弧半水套組裝在結(jié)晶器內(nèi)，內(nèi)弧半水套與外弧半水套結(jié)合面之間放置密封條后，再用定位銷定位、并通過緊固件螺栓緊固。本發(fā)明的有益效果是(1)可以從機(jī)械結(jié)構(gòu)上保證連鑄機(jī)結(jié)晶器的制造精度，避免出現(xiàn)銅管圓弧的圓心與鑄機(jī)中心偏差問題，同時(shí)可以達(dá)到控制冷卻的目的，從而保證鑄機(jī)在高拉速下穩(wěn)定生產(chǎn)；(2)可以通過調(diào)節(jié)水壓，使薄壁的結(jié)晶器銅管貼近凝固坯殼，減小坯殼與銅管之間的氣隙，增加結(jié)晶器的換熱效果；(3)由于機(jī)械結(jié)構(gòu)保證了冷卻水縫的可控性，可以設(shè)計(jì)更窄的水縫提高換熱效果，或者減小結(jié)晶器水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本；(4) 大幅度減少了結(jié)晶器銅管的壁厚，不但降低了單只銅管的制造成本，同時(shí)由于尺寸精度的保證，減小了銅管的磨損，還可以提高單只銅管的使用壽命，從而大幅度降低備件的維護(hù)費(fèi)用，并且能夠有效地提高鑄機(jī)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。


附圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為附圖1的俯視附圖3為附圖1中B—B向剖視圖； 附圖4為附圖3中C處放大圖； 附圖5為附圖1左側(cè)并半剖視圖； 附圖6為附圖1剖視圖；附圖7為連鑄機(jī)結(jié)晶器上與本發(fā)明水套相關(guān)聯(lián)的典型部件裝配示意圖； 附圖8為附圖7中A處放大圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)一步說明，附圖中的標(biāo)記附圖1 附圖4中， 1 一內(nèi)弧半水套，2—外弧半水套，3—密封件，4一緊固件，5—定位銷；6—水槽，7—進(jìn)水口，8—出水口，9一筋板。10 —卡槽，11 一定位臺(tái)階；附圖7 附圖8中，12—密封件I， 13—結(jié)晶器筒體，14一水套，15—結(jié)晶器銅管，16—緊固件，17—上蓋，18—卡環(huán)I，19一密封件II，20—密封件III，21—卡環(huán)II，22—密封件IV。參照附圖1 附圖4及附圖7和附圖8，本發(fā)明分體式帶導(dǎo)流水槽的水套14，是包圍在結(jié)晶器銅管15外部的導(dǎo)流水套14，包括內(nèi)弧半水套1、外弧半水套2、密封件、緊固件及定位銷5 ；水套14與結(jié)晶器筒體13之間的間隙有密封件II 19密封，結(jié)晶器筒體13的進(jìn)水箱與出水箱之間也有密封件I 12分開，結(jié)晶器銅管15上端有卡環(huán)II 21，卡環(huán)II 21的外圓定位在水套14上端定位臺(tái)階11處，水套14、結(jié)晶器銅管、位于銅管上部的上蓋17三者之間有密封件III20，內(nèi)弧半水套1與外弧半水套2以結(jié)晶器筒體中心線為分割線，形成兩個(gè)弧形分體，內(nèi)弧半水套1與外弧半水套2之間通過緊固件4及定位銷5固連；卡環(huán)II 21及結(jié)晶器上蓋17可限制結(jié)晶器銅管15上下位移，結(jié)晶器銅管15周向被水套14包圍、并通過緊固件螺栓4使結(jié)晶器銅管15與水套14緊密貼合，從結(jié)構(gòu)上確保結(jié)晶器銅管15外形弧度與水套14內(nèi)腔槽面弧度的一致。如附圖1 附圖6所示，內(nèi)弧半水套1和外弧半水套2的外側(cè)，均勻分布有縱橫交錯(cuò)的筋板9，內(nèi)弧半水套1和外弧半水套2的內(nèi)腔上，加工有多個(gè)給定深度且均勻分布的縱向肋筋，相鄰兩個(gè)肋筋之間即是導(dǎo)流水槽6，內(nèi)弧半水套1和外弧半水套2的上端開有出水口 8、下兩端開有進(jìn)水口 7，由于肋筋將沿水套內(nèi)腔周向不同位置的冷卻水通道分割開來， 形成多個(gè)導(dǎo)流水槽，并將角部水通道與側(cè)面及弧面水通道也分割開，因此有利于冷卻水按設(shè)定路徑流動(dòng)，提高水縫換熱效果。另一方面，還可以通過控制進(jìn)水口 7及出水口 8的流量大小，達(dá)到可調(diào)節(jié)冷卻水量的效果。均勻分布有縱橫交錯(cuò)的筋板，可保證分體式帶水槽導(dǎo)流水套本身相對(duì)于薄壁結(jié)晶器銅管具有足夠大的剛度，從結(jié)構(gòu)上可控制銅管的變形。分體式帶導(dǎo)流水槽的水套組裝方法是
(1)將內(nèi)弧半水套和外弧半水套按設(shè)計(jì)的內(nèi)腔尺寸及外形尺寸組合，組合時(shí)內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間結(jié)合面上，預(yù)先添加設(shè)定厚度的墊片，使得組合成的水套內(nèi)腔可與設(shè)計(jì)圖紙中給定的結(jié)晶器銅管外形尺寸配合，水套上部外側(cè)卡槽通過卡環(huán)I 18與結(jié)晶器筒體配合，水套定位臺(tái)階11與結(jié)晶器銅管15之間通過卡環(huán)II 21定位配合；
(2)將組合好的水套整體進(jìn)行加工，加工完后撤去墊片；
(3)將加工好的內(nèi)弧半水套及外弧半水套組裝在結(jié)晶器內(nèi)，內(nèi)弧半水套1與外弧半水套2結(jié)合面之間放置密封條3后，再用定位銷5定位、并通過緊固件螺栓4緊固。從本發(fā)明實(shí)施例可以看出，結(jié)晶器銅管是直接與水套連接后再與結(jié)晶器筒體相連，銅管與水套之間有卡環(huán)，水套與筒體之間也有卡環(huán)，還有密封件密封，因?yàn)樗淄獠坑屑訌?qiáng)筋板，加工及安裝時(shí)兩個(gè)半弧為可拆3，組裝后有足夠強(qiáng)度，可保證結(jié)晶器銅管不能變形，水套與銅管之間的水縫因?qū)Я魉鄣亩ㄏ蛞龑?dǎo)作用，使得冷卻水均勻定向流動(dòng)，從而保證鑄機(jī)在高拉速下穩(wěn)定生產(chǎn)；還可以通過調(diào)節(jié)水壓，使薄壁的結(jié)晶器銅管貼近凝固坯殼，減小坯殼與銅管之間的氣隙，增加結(jié)晶器的換熱效果；或者是設(shè)計(jì)更窄的水縫提高換熱效果， 亦可采用更薄壁銅管，降低銅管制造成本，提高銅管的使用壽命，降低備件的維護(hù)費(fèi)用，有利于鑄機(jī)以高拉速時(shí)的安全生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，是包圍在結(jié)晶器銅管外部的導(dǎo)流水套，包括內(nèi)弧半水套、 外弧半水套、密封件、緊固件及定位銷；所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器筒體之間的間隙有密封件密封，結(jié)晶器筒體的進(jìn)水箱與出水箱之間也有密封件分開，結(jié)晶器銅管上端有卡環(huán)，卡環(huán)上部是結(jié)晶器上蓋，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套與外弧半水套是以結(jié)晶器筒體中心線為分割線的兩個(gè)分體，內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間通過緊固件及定位銷固連；分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器銅管之間有密封件。
2.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的內(nèi)腔上，至少加工有五個(gè)給定深度且均勻分布的縱向肋筋，相鄰兩個(gè)肋筋之間即是導(dǎo)流水槽。
3.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的上端開有出水口、下兩端開有進(jìn)水口。
4.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套外側(cè)，均勻分布有縱橫交錯(cuò)的筋板。
5.分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，是包圍在結(jié)晶器銅管外部的導(dǎo)流水套，包括內(nèi)弧半水套、 外弧半水套、密封件、緊固件及定位銷；所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器筒體之間的間隙有密封件密封，結(jié)晶器筒體的進(jìn)水箱與出水箱之間也有密封件分開，結(jié)晶器銅管上端有卡環(huán)，卡環(huán)上部是結(jié)晶器上蓋，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套與外弧半水套是以結(jié)晶器筒體中心線為分割線的兩個(gè)分體，內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間通過緊固件及定位銷固連；分體式帶導(dǎo)流水槽的水套與結(jié)晶器銅管之間有密封件。
6.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的內(nèi)腔上，至少加工有五個(gè)給定深度且均勻分布的縱向肋筋，相鄰兩個(gè)肋筋之間即是導(dǎo)流水槽。
7.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套的上端開有出水口、下兩端開有進(jìn)水口。
8.如權(quán)利要求1所述的分體式帶導(dǎo)流水槽的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套外側(cè)，均勻分布有縱橫交錯(cuò)的筋板。
9.分體式帶導(dǎo)流水槽的水套組裝方法，是采用內(nèi)弧半水套和外弧半水套兩個(gè)分體組成的水套，其特征在于所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套按設(shè)計(jì)的內(nèi)腔尺寸及外形尺寸組合后，再進(jìn)行整體加工，組合時(shí)內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間結(jié)合面上，預(yù)先添加設(shè)定厚度的墊片，使得組合成的水套內(nèi)腔可與設(shè)計(jì)圖紙中給定的結(jié)晶器銅管外形尺寸配合，水套上部外側(cè)卡槽通過卡環(huán)與結(jié)晶器筒體配合，水套定位臺(tái)階與結(jié)晶器銅管之間通過卡環(huán)定位配合；加工完后撤去墊片，再將內(nèi)弧半水套及外弧半水套組裝在結(jié)晶器內(nèi)，內(nèi)弧半水套與外弧半水套結(jié)合面之間放置密封條后，再用定位銷定位、并通過緊固件螺栓緊固分體式帶導(dǎo)流水槽的水套組裝方法，是采用內(nèi)弧半水套和外弧半水套兩個(gè)分體組成的水套，其特征在于 所述的內(nèi)弧半水套和外弧半水套按設(shè)計(jì)的內(nèi)腔尺寸及外形尺寸組合后，再進(jìn)行整體加工， 組合時(shí)內(nèi)弧半水套與外弧半水套之間結(jié)合面上，預(yù)先添加設(shè)定厚度的墊片，使得組合成的水套內(nèi)腔可與設(shè)計(jì)圖紙中給定的結(jié)晶器銅管外形尺寸配合，水套上部外側(cè)卡槽通過卡環(huán)與結(jié)晶器筒體配合，水套定位臺(tái)階與結(jié)晶器銅管之間通過卡環(huán)定位配合；加工完后撤去墊片， 再將內(nèi)弧半水套及外弧半水套組裝在結(jié)晶器內(nèi)，內(nèi)弧半水套與外弧半水套結(jié)合面之間放置密封條后，再用定位銷定位、并通過緊固件螺栓緊固。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分體式帶導(dǎo)流水槽的水套及組裝方法，包括內(nèi)、外弧半水套及密封件、緊固件、定位銷組，水套是以結(jié)晶器筒體中心線為分割線的兩個(gè)分體，各分體內(nèi)有角部水道、側(cè)面及弧面水道，水套的內(nèi)腔上有肋筋，相鄰兩個(gè)肋筋之間構(gòu)成導(dǎo)流水槽，水套外側(cè)分布有縱橫交錯(cuò)的筋板。水套組裝時(shí)，先將內(nèi)、外弧半水套按設(shè)計(jì)尺寸組合，再進(jìn)行整體加工，加工完后將內(nèi)、外弧半水套組裝在結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)合面之間加密封條，定位銷定位、螺栓緊固。本發(fā)明從機(jī)械結(jié)構(gòu)上保證了冷卻水縫的可控性，可避免銅管圓弧的圓心與鑄機(jī)中心發(fā)生偏差，有利于提高水縫換熱效果，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)B22D11/055GK102554153SQ20121000610
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者李富帥, 陶金明 申請(qǐng)人:中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司