一種連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構；該冷卻結構包括裝配于兩轉盤之間帶鑄槽的結晶輪輪體,兩轉盤之間還設置有位于結晶輪輪體的環內側的橫板，結晶輪輪體、轉盤和橫板間構成用于冷卻液流通的主腔體，結晶輪輪體與轉盤的裝配面間開設有與主腔體相連通的環腔，橫板上設置有用進口，環腔所在位置設置有出口，主腔體內環周上設置有折流板，各出口均通過管道延伸至橫板所在半徑或者半徑之內的位置；本實用新型的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其設計巧妙、結構簡單可靠，相比于現有的腔體式冷卻方案，能夠有效的提高連鑄結晶器內環面的冷卻效率，并利于提高冷卻過程的穩定性。
【專利說明】
一種連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種連鑄連乳的生產設備，特別是一種在連鑄連乳設備中的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，屬于連鑄連乳設備技術領域。
【背景技術】
[0002]結晶器是鋁(銅)桿連鑄連乳生產線中的關鍵設備，結晶輪一般采用導熱性能好的金屬材質(如銅或者銅合金)制成，其外周壁帶有繞環周設置的鑄槽。在生產線工作過程中，鋼帶輪牽引鋼帶與結晶輪的鑄槽相貼合形成型腔，熔融的金屬液由一側的澆鑄口進入型腔后，在型腔內經過冷卻、結晶和凝固成型的過程，并隨著結晶輪的轉動而從拉坯口拉出。
[0003]冷卻過程對連鑄過程結晶輪生產的出口質量至關重要。一般現有的結晶輪采用多面(四面)冷卻的形式對結晶輪進行強制冷卻。較為常見的是通過直接噴淋的方式進行冷卻，如CN10165890A中則公開了一種采用四面噴淋冷卻的連鑄結晶器。
[0004]顯然，噴淋冷卻的方式冷卻效果依賴于噴淋的強度，但是冷卻液噴淋過程過小的停留時間使得冷卻量不易達到要求，或者噴淋冷卻的強度不易控制。另外噴淋冷卻的過程還存在冷卻液噴濺的情況，使得可能造成高溫金屬液在鑄槽的成型過程產生氣泡或者夾層等缺陷，直接影響產品的質量。
[0005]為了解決上述問題，CN201217063Y和CN204321127U公開了在結晶輪內環面構建冷卻腔室的方案來進行冷卻的技術。這種冷卻結構設計一方面提高了冷卻量和冷卻過程的可控性，另一方面也使得傳統噴淋過程冷卻液噴濺的問題得到解決。
[0006]但是由于結晶輪的環形結構和旋轉的生產過程，現有的冷卻腔室進行冷卻方案設計中，冷卻液的分布和冷卻液在冷卻傳熱面上的充分接觸問題還沒有得到充分解決，特別是在CN204321127U中，其位于同一內環側的冷卻液進口和冷卻液出口設計使得在整個運轉過程中傳熱面可能存在氣區或真空區，難以保證傳熱面始終能與冷卻液完全接觸，以致冷卻過程的傳熱不理想、效率較低，或者使得整個環周上冷卻過程難以調節和把控。

【發明內容】

[0007]本實用新型的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、可靠的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，以提高連鑄結晶器內環面的冷卻效率和冷卻過程的穩定性。
[0008]本實用新型采用的技術方案如下:
[0009]—種連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，包括結晶輪輪體和設置于結晶輪輪體外周壁的鑄槽，結晶輪輪體裝配于兩轉盤之間，兩轉盤之間還設置有沿環周設置的橫板，所述橫板位于結晶輪輪體的環內側;所述結晶輪輪體、轉盤和橫板間構成用于冷卻液流通的主腔體，所述結晶輪輪體兩側與轉盤的裝配面間均開設有環腔，所述環腔與主腔體相連通，所述橫板寬度的中間位置設置有用于冷卻液進入的進口，環腔所在位置的轉盤上設置有用于冷卻液流出的出口，主腔體內環周上設置有折流板，所述折流板沿主腔體寬度方向布置使在主腔體內形成由中部至兩側的折流通道;各出口均通過管道延伸至橫板所在半徑位置，或者延伸至橫板所在半徑之內的位置。
[0010]進一步的，所述結晶輪輪體側的折流板與結晶輪輪體相焊接。
[0011 ]進一步的，所述結晶輪輪體側的折流板與結晶輪輪體材質相同。
[0012]進一步的，所述橫板的環周上設置有多個進口。
[0013]進一步的，所述進口均勾分布于橫板的環周上。
[0014]進一步的，所述環腔的環周上設置有多個出口。
[0015]進一步的，所述出口均勻分布于環腔的環周上。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0017]1、所述連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，結晶輪輪體、轉盤和橫板間構成用于冷卻液流通的主腔體，結晶輪輪體的傳熱面作為冷卻主腔體的一側壁，同時配合在結晶輪輪體與轉盤的裝配面間開設環腔的方式，并將冷卻液進入的進口設置于橫板上，冷卻液流出的出口設置于環腔所在位置的轉盤上，使得結晶輪輪體的熱傳遞面能始終淹沒于冷卻液內，相比于現有的冷卻腔室冷卻，本方案中冷卻液在腔室內分布的均勻性和有效的傳熱面積得到極大的提高，有效的保證了冷卻效率以及冷卻過程的可控性；
[0018]2、在主腔體內的環周上設置折流板，且折流板是沿布主腔體寬度方向布置而在主腔體內形成折流通道，能夠的改善冷卻液流體在主腔體的流動狀態，延長停留時間，提高傳熱效率，同時折流通道是由中部至兩側的，有效的保證了結晶輪輪體兩側的冷卻強度的一致，另外采用的橫板寬度中間位置設置進口的方案使得保證鑄槽中部具有最強的冷卻效果，有利于提升鑄槽中部和兩側冷卻過程的均勻性；
[0019]3、本實用新型中結晶輪輪體側的折流板與結晶輪輪體相焊接的，另外該折流板還與結晶輪輪體具有相同的材質，使得進一步增大了結晶輪輪體傳熱面，有利于生產過程鑄槽及其內的金屬液得到高效的冷卻；
[0020]4、本實用新型中出口通過管道延伸至橫板所在半徑位置的設計，或者延伸至橫板所在半徑之內的位置的設計，使得連鑄結晶器在運轉過程中，特別是在位于下方的結晶輪輪體處，利于形成冷卻液在主腔體內低進高出的流態，進一步保證結晶輪輪體低點的冷卻效果。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構的截面結構示意圖，
[0022]圖2是本實用新型圖1的A-A向剖面示意圖。
[0023 ]圖中標記:1-結晶輪輪體、11 -鑄槽、12-翅片、2-轉盤、3-橫板、4-主腔體、41 -進口、42-出口、5-環腔、6-折流板、7-管道。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0025]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例
[0026]本實用新型的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其結構如圖1所示，包括結晶輪輪體I和設置于結晶輪輪體I外周壁的鑄槽11，結晶輪輪體I裝配于兩轉盤2之間，兩轉盤2之間還設置有沿環周設置的橫板3，所述橫板3位于結晶輪輪體I的環內側;所述結晶輪輪體1、轉盤2和橫板3間構成用于冷卻液流通的主腔體4，所述結晶輪輪體I兩側與轉盤2的裝配面間均開設有環腔5，所述環腔5與主腔體4相連通，所述橫板3寬度的中間位置設置有用于冷卻液進入的進口 41，環腔5所在位置的轉盤2上設置有用于冷卻液流出的出口 42，主腔體4內環周上設置有折流板6，所述折流板6沿主腔體4寬度方向布置使在主腔體4內形成由中部至兩側的折流通道;各出口 42均通過管道7延伸至橫板3所在半徑位置，或者延伸至橫板3所在半徑之內的位置。
[0027]所述連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，結晶輪輪體、轉盤和橫板間構成用于冷卻液流通的主腔體，結晶輪輪體的傳熱面作為冷卻主腔體的一側壁，同時配合在結晶輪輪體與轉盤的裝配面間開設環腔的方式，并將冷卻液進入的進口設置于橫板上，冷卻液流出的出口設置于環腔所在位置的轉盤上，使得結晶輪輪體的熱傳遞面能始終淹沒于冷卻液內，相比于現有的冷卻腔室冷卻，本方案中冷卻液在腔室內分布的均勻性和有效的傳熱面積得到極大的提高，有效的保證了冷卻效率以及冷卻過程的可控性。
[0028]同時，在主腔體內的環周上設置折流板，且折流板是沿布主腔體寬度方向布置而在主腔體內形成折流通道，能夠的改善冷卻液流體在主腔體的流動狀態，延長停留時間，提高傳熱效率。另外折流通道是由中部至兩側的，有效的保證了結晶輪輪體兩側的冷卻強度的一致，另外采用的橫板寬度中間位置設置進口的方案使得保證鑄槽中部具有最強的冷卻效果，有利于提升鑄槽兩側冷卻過程的均勻性。
[0029]顯然作為主腔體或單元腔冷卻液的流通和存儲所必要的，是主腔體4為一個邊緣密封的結構。在【具體實施方式】中，所述結晶輪輪體I與轉盤2的裝配面間設置有耐高溫的密封件(圖中未示意出，但不會對本領域人員造成理解上的困惑)。另外結晶輪輪體I與轉盤2可以通過螺栓進行連接固定，具體的:在結晶輪輪體I側壁上設置帶內螺紋的螺孔，螺栓穿過轉盤2而將結晶輪輪體I與轉盤2裝配成整體結構，耐高溫的密封件位于結晶輪輪體I和轉盤2之間。
[0030]另外，轉盤2和橫板3裝配面間也設置有密封件。轉盤2和橫板3通過常規的螺栓連接進行裝配，或者轉盤2和橫板3直接焊接而將結晶輪輪體1、轉盤2和橫板3裝配成整體結構。
[0031]為了進一步加強結晶輪輪體I的傳熱效率，結晶輪輪體I側壁上設置有翅片12。
[0032]在另一【具體實施方式】中，主要對環腔5的開設位置進行進一步闡述，由于環腔5設置于結晶輪輪體I與轉盤2的裝配面，因此環腔5共有三個具體設置方式:一種是在結晶輪輪體I的側壁開設環槽，形成如圖1所示的環腔5結構，另一種是在轉盤2的內側壁開設環槽而形成(與結晶輪輪體I的側壁開設環槽相類似)，還有一種是在結晶輪輪體I和轉盤2均開設環槽而共同形成。在【具體實施方式】中結晶輪輪體I的側壁開設環槽形成環腔5的方案較好的，一方面降低了結晶輪輪體I銅材質的用量，另一方面提高了其傳熱面積，同時不會影響轉盤2的結構設計。
[0033]結晶輪輪體I兩側的結晶輪輪體I與轉盤2裝配面間均開設有環腔5時，進口41可設置在橫板3的任意寬度處。但作為較優的設計方案，進口 41應當位于橫板3寬度的中間位置，以保證兩側的環腔5具有均等的流體阻力和傳輸路徑，保證兩側換熱的均勻。
[0034]下面將對折流板6的具體設置做進一步的的說明。如圖1主腔體4內的環周上設置有折流板6是指單片折流板6是沿整個圓周設置的，在橫板3寬度方向設置并排的多組折流板6(如圖1所示)使整個環周上形成由主腔體4中部至兩側的折流通道和冷卻液折流行進方向。
[0035]為了進一步增大了結晶輪輪體傳熱面，以利于生產過程鑄槽及其內的金屬液得到高效的冷卻，所述結晶輪輪體I側的折流板6與結晶輪輪體I相焊接，使得利用結晶輪輪體I上的折流板6直接進行傳熱(相當于折流板6還發揮了翅片的作用)，另外結晶輪輪體I側的折流板6與結晶輪輪體I材質相同，均采用銅或銅合金材質制成以保證良好的傳熱。
[0036]基于上述設計的基礎上，主腔體4上的各出口42均通過管道7延伸至橫板3所在半徑位置，或者延伸至橫板3所在半徑之內的位置。如圖1或圖2所示，圖1中表示出了延伸至橫板3所在半徑位置示意，而圖2表示出了延伸至橫板3所在半徑之內的位置示意。這樣的設計使得連鑄結晶器在運轉過程中，特別是在位于下方的結晶輪輪體處有利于形成冷卻液在主腔體內低進高出的流態，進一步保證結晶輪輪體低點的冷卻效果。
[0037]作為可選的，管道7可為設置在轉盤2外側的獨立的管道，或者開設在轉盤2內壁的孔道。
[0038]為了提高在整個圓周的傳熱效率，所述橫板3的環周上設置有多個進口41。為了保證各個環周位置的傳熱的均勻性，所述進口 41是均勻分布于橫板3的環周上的。
[0039]與進口41設置原理相同的，所述環腔5的環周上設置有多個出口42。為了保證各個環周位置的傳熱的均勻性，所述出口 42是均勻分布于環腔5的環周上。
[0040]多個進口 41和多個出口 42設計如圖2所述，圖2僅作為進口 41、出口 42的環形布置示意圖，而未按照相關比例示意。
[0041]作為另外一個優化設計，在兩側的環腔5上具有數量相同的出口42，以保證兩側具有相同的冷卻液流出量，保證整個鑄槽11寬度上的冷卻量。作為該設計的進一步優化，進口41和出口42在環周上交錯設置，如圖2所示，即進口41、出口42與軸心的連線具有夾角。
[0042]本實用新型的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其設計巧妙、結構簡單可靠，相比于現有的腔體式冷卻方案，能夠有效的提高連鑄結晶器內環面的冷卻效率，并利于提尚冷卻過程的穩定性。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:包括結晶輪輪體(I)和設置于結晶輪輪體(I)外周壁的鑄槽(11)，結晶輪輪體(I)裝配于兩轉盤(2)之間，兩轉盤(2)之間還設置有沿環周設置的橫板(3)，所述橫板(3)位于結晶輪輪體(I)的環內側;所述結晶輪輪體(1)、轉盤(2)和橫板(3)間構成用于冷卻液流通的主腔體(4)，所述結晶輪輪體(I)兩側與轉盤(2)的裝配面間均開設有環腔(5)，所述環腔(5)與主腔體(4)相連通，所述橫板(3)寬度的中間位置設置有用于冷卻液進入的進口(41)，環腔(5)所在位置的轉盤(2)上設置有用于冷卻液流出的出口(42)，主腔體(4)內環周上設置有折流板(6)，所述折流板(6)沿主腔體(4)寬度方向布置使在主腔體(4)內形成由中部至兩側的折流通道;各出口(42)均通過管道(7)延伸至橫板(3)所在半徑位置，或者延伸至橫板(3)所在半徑之內的位置。2.如權利要求1所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述結晶輪輪體(I)側的折流板(6 )與結晶輪輪體(I)相焊接。3.如權利要求1所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述結晶輪輪體(I)側的折流板(6 )與結晶輪輪體(I)材質相同。4.如權利要求1所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述橫板(3)的環周上設置有多個進口(41)。5.如權利要求4所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述進口(41)均勻分布于橫板(3)的環周上。6.如權利要求1所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述環腔(5)的環周上設置有多個出口(42)。7.如權利要求6所述的連鑄結晶器內環面具有折流的冷卻結構，其特征在于:所述出口(42)均勻分布于環腔(5)的環周上。
【文檔編號】B22D11/06GK205464229SQ201521037814
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】孫緒云
【申請人】德陽九鼎智遠知識產權運營有限公司