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      一種結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:11736915閱讀:641來源:國知局
      一種結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng)的制作方法與工藝

      本實用新型涉及連鑄設(shè)備冷卻技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng)。



      背景技術(shù):

      目前,用于生產(chǎn)銅合金、鋁合金電工用桿材、板材的連鑄機其結(jié)晶器通常包括鋼帶、鋼帶輪、圓周上設(shè)有環(huán)形凹槽的結(jié)晶輪。鋼帶被多個鋼帶輪引導(dǎo)、繃緊并與結(jié)晶輪貼緊,通過鋼帶封閉結(jié)晶輪的凹槽外緣,形成沿結(jié)晶輪周向由澆鑄口延伸至拉坯出口的型腔,金屬液由澆煲從澆鑄口注入后在型腔內(nèi)被強制冷卻結(jié)晶形成鑄坯,形成的鑄坯從拉坯出口拉出。

      當(dāng)澆煲將金屬液體由澆鑄口相結(jié)晶輪澆注時,金屬液體在結(jié)晶輪內(nèi)冷卻成型,現(xiàn)有的板材輪帶式澆鑄機的冷卻方式為噴淋冷卻,水量雖然可以分段調(diào)節(jié),但噴淋的冷卻水馬上混合在一起,從上到下難以形成明確的分區(qū),對結(jié)晶工藝的要求難以實現(xiàn)。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型的目的在于提供一種結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng),對結(jié)晶輪分區(qū)的充分冷卻,冷卻水與結(jié)晶輪內(nèi)外圓周完全接觸冷卻,以解決上述問題。

      為實現(xiàn)本實用新型目的,采用的技術(shù)方案為:一種結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng),包括結(jié)晶輪、鋼帶,鋼帶封閉結(jié)晶輪外緣形成澆鑄型腔;

      鋼帶的外圓面設(shè)有外冷卻套,結(jié)晶輪的內(nèi)圓面設(shè)有內(nèi)冷卻套;外冷卻套和內(nèi)冷卻套均包括冷卻體,冷卻體為與結(jié)晶輪匹配的弧形;

      外冷卻套的冷卻體與鋼帶之間形成外冷卻腔,內(nèi)冷卻套的冷卻體與結(jié)晶輪的內(nèi)圓面之間形成內(nèi)冷卻腔;外冷卻腔和內(nèi)冷卻腔均沿圓周分隔為至少三個周向冷卻區(qū);

      外冷卻腔各周向冷卻區(qū)的冷卻體內(nèi)圓面、及內(nèi)冷卻腔各周向冷卻區(qū)的冷卻體外圓面均具有沿圓周設(shè)置的多個分流條,且多個分流條在結(jié)晶輪軸向上間隔排布;每個周向冷卻區(qū)均設(shè)有位于分流條兩端的進水口和出水口。

      進一步地,所述分流條與鋼帶外圓面之間、以及分流條與結(jié)晶輪內(nèi)圓面之間留有間隙。

      冷卻水從進水口進入經(jīng)分流條引導(dǎo)分流,使冷卻水遍布在冷卻面的各處,通過細小的間隙也更好便于水的滲透分流,同時避免了分流條與鋼帶及結(jié)晶輪之間的直接接觸摩擦。

      進一步地,所述外冷卻腔和內(nèi)冷卻腔的各周向冷卻區(qū)均沿結(jié)晶輪軸向分為至少三個軸向冷卻區(qū);各軸向冷卻區(qū)的分流條兩端均分布設(shè)置所述進水口和出水口。

      因結(jié)晶輪由輪體和安裝在輪體兩側(cè)的擋邊構(gòu)成的,環(huán)形凹槽開在輪體外圓并與鋼帶封閉形成型腔。這使得輪體兩側(cè)的擋邊連接處散熱快,即型腔的兩側(cè)部分比中間部分散熱快,中部只能靠鋼帶和結(jié)晶輪傳熱,散熱慢。而軸向上的分區(qū)實現(xiàn)通過各軸向冷卻區(qū)的水流量控制調(diào)節(jié),使型腔寬度方向上均衡冷卻,達到更佳的冷卻效果。

      進一步地,相鄰兩個軸向冷卻區(qū)通過分隔條劃分,且分隔條與鋼帶外圓面之間、以及分隔條與結(jié)晶輪內(nèi)圓面之間留有間隙。通過微小間隙,各軸向冷卻區(qū)之間有冷卻水細微滲漏,形成動態(tài)平衡冷卻狀態(tài)。分流條長度小于分隔條。同一軸向冷卻區(qū)內(nèi)的分流條在軸向均勻間隔分布。

      進一步地,相鄰兩個周向冷卻區(qū)通過隔板密封分隔,隔板的兩側(cè)設(shè)有密封條。密封分隔,各周向冷卻區(qū)的冷卻水獨立控制調(diào)節(jié),良好的對應(yīng)各工藝步驟的不同冷卻狀態(tài)要求,密封條將冷卻腔周向隔開,與結(jié)晶輪及鋼帶周向摩擦,不會因結(jié)晶輪的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生移位。

      進一步地,所述外冷卻套的冷卻體外圍與鋼帶之間、以及內(nèi)冷卻套的冷卻體外圍與結(jié)晶輪之間均設(shè)有密封條。

      進一步地,所述內(nèi)冷卻套的冷卻體弧長大于外冷卻套的冷卻體弧長。在澆鑄后期的控溫階段,可主要依靠內(nèi)冷控制結(jié)晶輪和鑄坯的溫度,達到適宜的工藝溫度。

      進一步地,還包括底座、固定在底座上的軸套、穿在軸套內(nèi)的供水管;結(jié)晶輪轉(zhuǎn)動支承在軸套上,供水管通過管路與內(nèi)冷卻腔的各進水口連接。

      進一步地,所述內(nèi)冷卻套的冷卻體圓心具有安裝套,安裝套與冷卻體之間連接有筋板,安裝套裝于軸套外。

      進一步地,還包括位于外冷卻套外部的上支點、連桿、支座和直線驅(qū)動元件;連桿的一端鉸接于上支點,另一端鉸接于外冷卻套的冷卻體上部;直線驅(qū)動元件為液壓缸或氣缸;液壓缸或氣缸的缸體鉸接于支座上,活塞桿鉸接于外冷卻套的冷卻體下部。

      本實用新型的有益效果:

      1、通過結(jié)晶輪內(nèi)外圓周上的內(nèi)外冷卻套,實現(xiàn)圓周上的分區(qū)冷卻,對應(yīng)澆鑄工藝中不同的階段不同的冷卻溫度等參數(shù),通過分流條的引導(dǎo)分流使冷卻水遍布在冷卻面的各處,充分冷卻,分區(qū)獨立控制,實現(xiàn)每個區(qū)域水量的分量調(diào)節(jié),更佳的對應(yīng)滿足澆鑄結(jié)晶工藝要求;

      2、通過軸向上的分區(qū),即型腔寬度方向上的分區(qū)控制冷卻,實現(xiàn)鑄坯寬度上的均衡冷卻,避免兩側(cè)冷卻快、中間冷卻慢而影響鑄坯澆鑄結(jié)晶質(zhì)量,軸向和周向兩個方向的分別分區(qū)冷卻,達到匹配澆鑄工藝的更佳的冷卻效果。

      附圖說明

      圖1是本實用新型提供的結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2是圖1中內(nèi)冷卻套和外冷卻套處的斷面圖;

      圖3是圖1中外冷卻套的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4是圖3的側(cè)視圖;

      圖5是圖3中A-A處的斷面圖;

      圖6是圖1中內(nèi)冷卻套的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖7是圖6的側(cè)視圖;

      圖8是圖6中B-B處的斷面圖;

      圖9是結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng)的剖視圖。

      具體實施方式

      下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

      圖1至圖9示出了本實用新型提供的結(jié)晶輪水套冷卻系統(tǒng),包括結(jié)晶輪1、鋼帶2,鋼帶2封閉結(jié)晶輪1外緣形成澆鑄型腔3;鋼帶2的外圓面設(shè)有外冷卻套4,結(jié)晶輪1的內(nèi)圓面設(shè)有內(nèi)冷卻套5;外冷卻套4和內(nèi)冷卻套5均包括冷卻體6,冷卻體6為與結(jié)晶輪1匹配的弧形;外冷卻套4的冷卻體6與鋼帶2之間形成外冷卻腔7,內(nèi)冷卻套5的冷卻體6與結(jié)晶輪1的內(nèi)圓面之間形成內(nèi)冷卻腔8;外冷卻腔7和內(nèi)冷卻腔8均沿圓周分隔為至少三個周向冷卻區(qū)9;外冷卻腔7各周向冷卻區(qū)9的冷卻體6內(nèi)圓面、及內(nèi)冷卻腔8各周向冷卻區(qū)9的冷卻體6外圓面均具有沿圓周設(shè)置的多個分流條10,且多個分流條10在結(jié)晶輪1軸向上間隔排布;每個周向冷卻區(qū)9均設(shè)有位于分流條10兩端的進水口11和出水口12。

      分流條10與鋼帶2外圓面之間、以及分流條10與結(jié)晶輪1內(nèi)圓面之間留有間隙,經(jīng)端部的進水口11進入后,滲入到各分流條10間隔處,而后從出水口12流出。分流條10可均勻間隔。

      結(jié)晶輪1由輪體13和安裝在輪體13兩側(cè)的擋邊14構(gòu)成。外冷卻腔7和內(nèi)冷卻腔8的各周向冷卻區(qū)9均沿結(jié)晶輪1軸向分為至少三個軸向冷卻區(qū)15;各軸向冷卻區(qū)15的分流條10兩端均分布設(shè)置所述進水口11和出水口12。見圖4、圖7,以周向分三個區(qū)、每個區(qū)軸向又分三個區(qū)為例,共九個冷卻區(qū)域,三個周向冷卻區(qū)9分別對應(yīng)強冷、結(jié)晶和控溫階段。每個區(qū)單獨對應(yīng)在分流條10兩端設(shè)置進水口11和出水口12,采用獨立管路進水回水,并通過管路上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進水回水壓力和水量,以實現(xiàn)每個區(qū)域水量的分量調(diào)節(jié)。軸向冷卻區(qū)15可以因?qū)挾炔煌O(shè)置更多個。

      相鄰兩個軸向冷卻區(qū)15通過分隔條16劃分,且分隔條16與鋼帶2外圓面之間、以及分隔條16與結(jié)晶輪1內(nèi)圓面之間留有間隙,處于動態(tài)平衡的冷卻狀態(tài)。相鄰兩個周向冷卻區(qū)9通過隔板17密封分隔,隔板17的兩側(cè)設(shè)有密封條18。外冷卻套4的冷卻體6外圍與鋼帶2之間、以及內(nèi)冷卻套5的冷卻體6外圍與結(jié)晶輪1之間均設(shè)有密封條18,形成密封水套結(jié)構(gòu)。冷卻體6寬度方向的兩側(cè)安裝密封條18,并通過弧形的固定環(huán)條19用螺釘固定在冷卻體6兩側(cè),固定環(huán)條19具有匹配密封條18的缺口,使密封條18固定在冷卻體6外沿與固定環(huán)條19之間,實現(xiàn)冷卻體6與鋼帶2及結(jié)晶輪1之間的密封。冷卻體6兩側(cè)可對應(yīng)固定環(huán)條19開設(shè)槽口,使固定環(huán)條19嵌于槽口,安裝方便,固定可靠,也適宜使的減小了寬度尺寸。每個周向冷卻區(qū)9四周都有柔性密封條18加以密封,密封條18與結(jié)晶輪1及鋼帶2之間配合的松緊均可通過固定環(huán)條19的安裝來調(diào)。

      內(nèi)冷卻套5的冷卻體6弧長大于外冷卻套4的冷卻體6弧長。內(nèi)冷卻套5的冷卻體6宜不小于三分之一整圓,且不大于二分之一整圓,若呈完整圓周,不能實現(xiàn)澆鑄工藝。

      系統(tǒng)還可包括底座20、固定在底座20上的軸套21、穿在軸套21內(nèi)的供水管22;結(jié)晶輪1轉(zhuǎn)動支承在軸套21上,供水管22通過管路29與內(nèi)冷卻腔8的各進水口11連接,見圖9。供水管22可不必與各個冷卻腔一一通過單獨的管路相連,可在供水管22上連接若干個主管,每個主管并聯(lián)出若干個支管,支管則一一對應(yīng)連接到不同冷卻區(qū)的進水口11,節(jié)省空間,避免管路繁雜,圖1中繪出兩個管路29以示意。管路上設(shè)置閥門,控制流量壓力。外冷卻套4的冷卻水可從外部接入,在管路上設(shè)置閥門。

      內(nèi)冷卻套5的冷卻體6圓心具有安裝套23,安裝套23與冷卻體6之間連接有筋板24,安裝套23裝于軸套21外。還可包括位于外冷卻套4外部的上支點25、連桿26、支座27和直線驅(qū)動元件28;連桿26的一端鉸接于上支點25,另一端鉸接于外冷卻套4的冷卻體6上部;直線驅(qū)動元件28為液壓缸或氣缸;液壓缸或氣缸的缸體鉸接于支座27上,活塞桿鉸接于外冷卻套4的冷卻體6下部。外冷卻套4的冷卻體6設(shè)有上支耳和下支耳,分別與連桿26和活塞桿鉸接,對外冷卻套4鉸接支撐。

      以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在本實用新型的精神和原則內(nèi)可以有各種更改和變化,這些等同的變型或替換等,均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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