一種連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)；該冷卻結(jié)構(gòu)包括帶鑄槽的結(jié)晶輪輪體,結(jié)晶輪輪體裝配于兩轉(zhuǎn)盤之間，兩轉(zhuǎn)盤之間還設(shè)置有沿環(huán)周設(shè)置的橫板，所述橫板位于結(jié)晶輪輪體的環(huán)內(nèi)側(cè)，所述結(jié)晶輪輪體、轉(zhuǎn)盤和橫板間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體，所述結(jié)晶輪輪體與轉(zhuǎn)盤的裝配面間開設(shè)有環(huán)腔，所述環(huán)腔與主腔體相連通，所述橫板上設(shè)置有用于冷卻液進入的進口，環(huán)腔所在位置的轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有用于冷卻液流出的出口，且出口通過管道延伸至橫板所在半徑或者半徑之內(nèi)的位置；本實用新型的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單可靠，相比于現(xiàn)有的腔體式冷卻方案，能夠有效的提高連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻效率，并利于提高冷卻過程的穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種連鑄連乳的生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種在連鑄連乳設(shè)備中的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，屬于連鑄連乳設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)晶器是鋁(銅)桿連鑄連乳生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備，結(jié)晶輪一般采用導(dǎo)熱性能好的金屬材質(zhì)(如銅或者銅合金)制成，其外周壁帶有繞環(huán)周設(shè)置的鑄槽。在生產(chǎn)線工作過程中，鋼帶輪牽引鋼帶與結(jié)晶輪的鑄槽相貼合形成型腔，熔融的金屬液由一側(cè)的澆鑄口進入型腔后，在型腔內(nèi)經(jīng)過冷卻、結(jié)晶和凝固成型的過程，并隨著結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動而從拉坯口拉出。
[0003]冷卻過程對連鑄過程結(jié)晶輪生產(chǎn)的出口質(zhì)量至關(guān)重要。一般現(xiàn)有的結(jié)晶輪采用多面(四面)冷卻的形式對結(jié)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(jié)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(chǎn)生氣泡或者夾層等缺陷，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005]為了解決上述問題，CN201217063Y和CN204321127U公開了在結(jié)晶輪內(nèi)環(huán)面構(gòu)建冷卻腔室的方案來進行冷卻的技術(shù)。這種冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)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(tǒng)噴淋過程冷卻液噴濺的問題得到解決。
[0006]但是由于結(jié)晶輪的環(huán)形結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)的生產(chǎn)過程，現(xiàn)有的冷卻腔室進行冷卻方案設(shè)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(nèi)環(huán)側(cè)的冷卻液進口和冷卻液出口設(shè)計使得在整個運轉(zhuǎn)過程中傳熱面可能存在氣區(qū)或真空區(qū)，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(huán)周上冷卻過程難以調(diào)節(jié)和把控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，以提高連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻效率和冷卻過程的穩(wěn)定性。
[0008]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，包括結(jié)晶輪輪體和設(shè)置于結(jié)晶輪輪體外周壁的鑄槽，結(jié)晶輪輪體裝配于兩轉(zhuǎn)盤之間，兩轉(zhuǎn)盤之間還設(shè)置有沿環(huán)周設(shè)置的橫板，所述橫板位于結(jié)晶輪輪體的環(huán)內(nèi)側(cè);所述結(jié)晶輪輪體、轉(zhuǎn)盤和橫板間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體，所述結(jié)晶輪輪體與轉(zhuǎn)盤的裝配面間開設(shè)有環(huán)腔，所述環(huán)腔與主腔體相連通;所述橫板上設(shè)置有用于冷卻液進入的進口，環(huán)腔所在位置的轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有用于冷卻液流出的出口；所述出口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(nèi)的位置。
[0010]進一步的，所述結(jié)晶輪輪體兩側(cè)的結(jié)晶輪輪體與轉(zhuǎn)盤裝配面間均開設(shè)有環(huán)腔。[0011 ]進一步的，所述進口位于橫板寬度的中間位置。
[0012]進一步的，所述橫板的環(huán)周上設(shè)置有多個進口。
[0013]進一步的，所述進口均勾分布于橫板的環(huán)周上。
[0014]進一步的，所述環(huán)腔的環(huán)周上設(shè)置有多個出口。
[0015]進一步的，所述出口均勻分布于環(huán)腔的環(huán)周上。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0017]1、所述連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，結(jié)晶輪輪體、轉(zhuǎn)盤和橫板間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體，結(jié)晶輪輪體的傳熱面作為冷卻主腔體的一側(cè)壁，同時配合在結(jié)晶輪輪體與轉(zhuǎn)盤的裝配面間開設(shè)環(huán)腔的方式，并將冷卻液進入的進口設(shè)置于橫板上，冷卻液流出的出口設(shè)置于環(huán)腔所在位置的轉(zhuǎn)盤上，使得結(jié)晶輪輪體的熱傳遞面能始終淹沒于冷卻液內(nèi)，相比于現(xiàn)有的冷卻腔室冷卻，本方案中冷卻液在腔室內(nèi)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、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(shè)計，或者延伸至橫板所在半徑之內(nèi)的位置的設(shè)計，使得連鑄結(jié)晶器在運轉(zhuǎn)過程中，特別是在位于下方的結(jié)晶輪輪體處，利于形成冷卻液在主腔體內(nèi)低進高出的流態(tài)，進一步保證結(jié)晶輪輪體低點的冷卻效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖2是本實用新型圖1的A-A向剖面示意圖。
[0021 ]圖中標記:1-結(jié)晶輪輪體、11 -鑄槽、12-翅片、2-轉(zhuǎn)盤、3-橫板、4_主腔體、41 -進口、42-出口、5-環(huán)腔、6-管道。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0023]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)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
[0024]本實用新型的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括結(jié)晶輪輪體I和設(shè)置于結(jié)晶輪輪體I外周壁的鑄槽11，結(jié)晶輪輪體I裝配于兩轉(zhuǎn)盤2之間，兩轉(zhuǎn)盤2之間還設(shè)置有沿環(huán)周設(shè)置的橫板3，所述橫板3位于結(jié)晶輪輪體I的環(huán)內(nèi)側(cè);所述結(jié)晶輪輪體1、轉(zhuǎn)盤2和橫板3間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體4，所述結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2的裝配面間開設(shè)有環(huán)腔5，所述環(huán)腔5與主腔體4相連通;所述橫板3上設(shè)置有用于冷卻液進入的進口 41，環(huán)腔5所在位置的轉(zhuǎn)盤2上設(shè)置有用于冷卻液流出的出口 42。
[0025]所述連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，結(jié)晶輪輪體、轉(zhuǎn)盤和橫板間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體，結(jié)晶輪輪體的傳熱面作為冷卻主腔體的一側(cè)壁，同時配合在結(jié)晶輪輪體與轉(zhuǎn)盤的裝配面間開設(shè)環(huán)腔的方式，并將冷卻液進入的進口設(shè)置于橫板上，冷卻液流出的出口設(shè)置于環(huán)腔所在位置的轉(zhuǎn)盤上，使得結(jié)晶輪輪體的熱傳遞面能始終淹沒于冷卻液內(nèi)，相比于現(xiàn)有的冷卻腔室冷卻，本方案中冷卻液在腔室內(nèi)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。
[0026]顯然作為主腔體4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(jié)構(gòu)。在【具體實施方式】中，所述結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2的裝配面間設(shè)置有耐高溫的密封件(圖中未示意出，但不會對本領(lǐng)域人員造成理解上的困惑)。另外結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2可以通過螺栓進行連接固定，具體的:在結(jié)晶輪輪體I側(cè)壁上設(shè)置帶內(nèi)螺紋的螺孔，螺栓穿過轉(zhuǎn)盤2而將結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2裝配成整體結(jié)構(gòu)，耐高溫的密封件位于結(jié)晶輪輪體I和轉(zhuǎn)盤2之間。
[0027]另外，轉(zhuǎn)盤2和橫板3裝配面間也設(shè)置有密封件。轉(zhuǎn)盤2和橫板3通過常規(guī)的螺栓連接進行裝配，或者轉(zhuǎn)盤2和橫板3直接焊接而將結(jié)晶輪輪體1、轉(zhuǎn)盤2和橫板3裝配成整體結(jié)構(gòu)。
[0028]基于上述設(shè)計的基礎(chǔ)上，所述出口42通過管道6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(nèi)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(nèi)的位置示意。這樣的設(shè)計使得連鑄結(jié)晶器在運轉(zhuǎn)過程中，特別是在位于下方的結(jié)晶輪輪體處有利于形成冷卻液在主腔體內(nèi)低進高出的流態(tài)，進一步保證結(jié)晶輪輪體低點的冷卻效果。
[0029]為了進一步加強結(jié)晶輪輪體I的傳熱效率，結(jié)晶輪輪體I側(cè)壁上設(shè)置有翅片12。
[0030]在另一【具體實施方式】中，主要對環(huán)腔5的開設(shè)位置進行進一步闡述，由于環(huán)腔5設(shè)置于結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2的裝配面，因此環(huán)腔5共有三個具體設(shè)置方式:一種是在結(jié)晶輪輪體I的側(cè)壁開設(shè)環(huán)槽，形成如圖1所示的環(huán)腔5結(jié)構(gòu)，另一種是在轉(zhuǎn)盤2的內(nèi)側(cè)壁開設(shè)環(huán)槽而形成(與結(jié)晶輪輪體I的側(cè)壁開設(shè)環(huán)槽相類似)，還有一種是在結(jié)晶輪輪體I和轉(zhuǎn)盤2均開設(shè)環(huán)槽而共同形成。在【具體實施方式】中結(jié)晶輪輪體I的側(cè)壁開設(shè)環(huán)槽形成環(huán)腔5的方案較好的，一方面降低了結(jié)晶輪輪體I銅材質(zhì)的用量，另一方面提高了其傳熱面積，同時不會影響轉(zhuǎn)盤2的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0031]為了提高傳熱效率和冷卻液的流向分配的均勻性，在另一【具體實施方式】中將對進口41和環(huán)腔5的相對位置進行說明，主要包括一側(cè)設(shè)置環(huán)腔5的情形和兩側(cè)均設(shè)置環(huán)腔5的情形。
[0032]當僅在結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2的其中一個裝配面上開設(shè)環(huán)腔5時，進口41需要設(shè)置在對側(cè)裝配面位置的橫板3上，這樣有利于減少整個結(jié)晶輪輪體I寬度上的傳熱死角，提高傳熱效率。
[0033]當結(jié)晶輪輪體I兩側(cè)的結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2裝配面間均開設(shè)有環(huán)腔5時，進口41可設(shè)置在橫板3的任意寬度處。
[0034]但作為較優(yōu)的設(shè)計方案，當結(jié)晶輪輪體I兩側(cè)的結(jié)晶輪輪體I與轉(zhuǎn)盤2裝配面間均開設(shè)有環(huán)腔5時，進口 41應(yīng)當位于橫板3寬度的中間位置，以保證兩側(cè)的環(huán)腔5具有均等的流體阻力和傳輸路徑，保證兩側(cè)的換熱的均勻。
[0035]為了提高在整個圓周的傳熱效率，所述橫板3的環(huán)周上設(shè)置有多個進口41。為了保證各個環(huán)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(huán)周上的。
[0036]與進口41設(shè)置原理相同的，所述環(huán)腔5的環(huán)周上設(shè)置有多個出口42。為了保證各個環(huán)周位置的傳熱的均勻性，所述出口 42是均勻分布于環(huán)腔5的環(huán)周上。
[0037]多個進口41和多個出口42設(shè)計如圖2所述，圖2僅作為進口41、出口42的環(huán)形布置示意圖，而未按照相關(guān)比例示意。
[0038]作為另外一個優(yōu)化設(shè)計，在兩側(cè)的環(huán)腔5上具有數(shù)量相同的出口42，以保證兩側(cè)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(shè)計的進一步優(yōu)化，進口41和出口42在環(huán)周上交錯設(shè)置，如圖2所示，即進口41、出口42與軸心的連線具有夾角。
[0039]本實用新型的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單可靠，相比于現(xiàn)有的腔體式冷卻方案，能夠有效的提尚連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻效率，并利于提尚冷卻過程的穩(wěn)定性。
[0040]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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括結(jié)晶輪輪體(I)和設(shè)置于結(jié)晶輪輪體(I)外周壁的鑄槽(11)，結(jié)晶輪輪體(I)裝配于兩轉(zhuǎn)盤(2)之間，兩轉(zhuǎn)盤(2)之間還設(shè)置有沿環(huán)周設(shè)置的橫板(3)，所述橫板(3)位于結(jié)晶輪輪體(I)的環(huán)內(nèi)側(cè);所述結(jié)晶輪輪體(1)、轉(zhuǎn)盤(2)和橫板(3)間構(gòu)成用于冷卻液流通的主腔體(4)，所述結(jié)晶輪輪體(I)與轉(zhuǎn)盤(2)的裝配面間開設(shè)有環(huán)腔(5)，所述環(huán)腔(5)與主腔體(4)相連通;所述橫板(3)上設(shè)置有用于冷卻液進入的進口(41)，環(huán)腔(5)所在位置的轉(zhuǎn)盤(2)上設(shè)置有用于冷卻液流出的出口(42);所述出口(42)通過管道(6)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(nèi)的位置。2.如權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述結(jié)晶輪輪體(I)兩側(cè)的結(jié)晶輪輪體(I)與轉(zhuǎn)盤(2)裝配面間均開設(shè)有環(huán)腔(5)。3.如權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述進口(41)位于橫板(3)寬度的中間位置。4.如權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述橫板(3)的環(huán)周上設(shè)置有多個進口(41)。5.如權(quán)利要求4所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述進口(41)均勻分布于橫板(3)的環(huán)周上。6.如權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)腔(5)的環(huán)周上設(shè)置有多個出口(42)。7.如權(quán)利要求6所述的連鑄結(jié)晶器內(nèi)環(huán)面的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述出口(42)均勻分布于環(huán)腔(5)的環(huán)周上。
【文檔編號】B22D11/06GK205414351SQ201521037826
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月15日
【發(fā)明人】孫緒云
【申請人】德陽九鼎智遠知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司