CN101658903B - 连铸结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续浇注设备，尤其是涉及一种用于生产铜合金、铝合金电工用杆材的连铸结晶器，包括机架、结晶轮、钢带、由钢带封闭结晶轮外缘构成的沿结晶轮周向由浇铸口延伸至拉坯出口的型腔；所述钢带径向外侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的由浇铸口沿结晶轮周向延伸至拉坯出口的外冷却装置；所述结晶轮径向内侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的沿结晶轮周向延伸的内冷却装置，所述内冷却装置的一端位于浇铸口位于型腔一侧，所述内冷却水管的另一端延伸至浇铸口位于与型腔相对的一侧。型腔横断面上冷却强度一致性好，因此铸坯质量好，适用于铜合金、铝合金电工用杆材的连铸生产。

Description

连铸结晶器

技术领域

本发明涉及一种连续浇注设备，尤其是涉及一种用于生产铜合金、铝合金电工用杆材连铸机的结晶器。

背景技术

目前，用于生产铜合金、铝合金电工用杆材的连铸机其结晶器通常包括钢带、钢带轮、结晶轮，钢带依次经过结晶轮及多个钢带轮后回到结晶轮，钢带被多个钢带轮引导、绷紧并与结晶轮紧贴，通过钢带封闭结晶轮外缘形成沿结晶轮周向由浇铸口延伸至拉坯出口的型腔，金属液由浇铸口注入后在型腔内被强制冷却结晶形成铸坯，形成的铸坯从拉坯出口拉出。

为保证冷却效果，结晶轮径向内侧和钢带径向外侧分别设置有与型腔相对应的由浇铸口沿结晶轮周向延伸至拉坯出口的内冷却装置和外冷却装置。通过不断的向结晶轮、钢带喷洒冷却水起到对金属液、铸坯强制冷却的目的。

但目前的结晶器，结晶轮由拉坯出口转回到浇铸口的距离短，而钢带在离开结晶轮后，要经过钢带轮循环后才能再次回到结晶轮，运动距离长且通常在钢带轮位置还设置有喷淋冷却装置对钢带进一步冷却，因此在浇铸口位置结晶轮温度大大高于钢带温度，因此金属液在型腔横断面的周向上各处冷却强度不一，严重影响了铸坯的金相结构，因此铸坯质量差对后续的连扎工序加工造成严重影响，并对最终产品性能造成严重影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铸坯质量好的连铸结晶器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连铸结晶器，包括机架、结晶轮、钢带、由钢带封闭结晶轮外缘构成的沿结晶轮周向由浇铸口延伸至拉坯出口的型腔；所述钢带径向外侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的由浇铸口沿结晶轮周向延伸至拉坯出口的外冷却装置；所述结晶轮径向内侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的沿结晶轮周向延伸的内冷却装置，所述内冷却装置的一端位于浇铸口位于型腔一侧，所述内冷却水管的另一端延伸至浇铸口位于与型腔相对的一侧。

本发明的有益效果是：通过延长的内冷却装置，对沿结晶轮转动方向由拉坯出口至浇铸口的结晶轮进行强制冷却，能够避免在浇铸口位置结晶轮温度大大高于钢带温度，使得金属液在型腔横断面的周向上各处冷却强度一致，铸坯质量好。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是图2的B区域局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3所示，本发明的连铸结晶器，包括机架、结晶轮5、钢带4、由钢带4封闭结晶轮5外缘构成的沿结晶轮5周向由浇铸口51延伸至拉坯出口52的型腔14；所述钢带4径向外侧设置有固定在机架上的并与型腔14相对应的由浇铸口51沿结晶轮5周向延伸至拉坯出口52的外冷却装置1；所述结晶轮5径向内侧设置有固定在机架上的并与型腔14相对应的沿结晶轮5周向延伸的内冷却装置2，所述内冷却装置2的一端位于浇铸口51位于型腔14一侧，所述内冷却水管1的另一端延伸至浇铸口51位于与型腔14相对的一侧。

如图1所示，工作时，钢带4经钢带轮带动，结晶轮5在钢带4的带动下顺时针转动，在拉坯出口52的位置铸坯、结晶轮5、钢带4三者分离，结晶轮5转动循环工作，并在浇铸口51与钢带4从新会合。通过延长的内冷却装置2，对沿结晶轮5转动方向由拉坯出口52至浇铸口51的结晶轮5进行强制冷却，能够避免在浇铸口51位置结晶轮5温度大大高于钢带4温度，使得金属液在型腔14横断面的周向上各处冷却强度一致，铸坯质量好。

为了进一步改善金属液、铸坯在型腔14横断面的周向上各处冷却强度一致性，所述结晶轮5轴向两侧分别设置有与型腔14相对应的由浇铸口51沿结晶轮5周向延伸至拉坯出口52的侧冷却装置。能通过型腔14横断面的周向的四个方向对冷却强度进行控制，从而更好的控制铸坯的结晶过程，改善铸坯的质量。

由于侧冷却装置将结晶轮5两侧遮挡，为了方便结晶器的维护，所述结晶轮5轴向外侧设置有小车12，所述两侧的侧冷却装置分别为固定在机架上的内侧冷却装置32和通过支架11固定在小车上的外侧冷却装置31。具体的，小车12是连铸机的移动浇铸平台并通过导轨13支撑导向，设备停止时，浇铸平台即小车12远离结晶，因此外侧冷却装置31随小车12远离结晶轮5，从而避免了对结晶轮5的遮挡，方便了维护。

为了进一步提高对冷却强度的控制精确性，改善铸坯质量，针对结晶轮5各个阶段对冷却强度的不同需要，所述内冷却装置2、外冷却装置1、侧冷却装置都为分段式结构，所述各分段分别设置有独立的进水口7。通过对各分段独立供水，能够使得各分段的冷却水水温、流量实现独立控制，能够更好的实现对冷却强度的精确控制。

具体的，沿型腔14由浇铸口51指向拉坯出口52，所述内冷却装置2、外冷却装置1、侧冷却装置分别包括结晶段、强冷段、调温段；所述内冷却装置2的调温段之后还包括由拉坯出口52指向浇铸口51的调节模温段。上述结晶段对应型腔14的起始阶段，主要针对金属液在型腔14内形成坯壳，保证金属液与外界的隔离；调温段对应型腔14的尾段，主要针对铸坯的温度进行调整，方便后续矫值、修边、连轧对铸坯温度的要求；强冷段则位于结晶段和调温段之间，主要针对坯壳内金属液进行强制冷却形成完整的铸坯，由于强冷段位于结晶轮5下半部分，能够保证金属液充满坯壳内部，金属液凝固收缩后坯壳内能够达到金属液的自动补充，保证了铸坯的形状，改善铸坯的质量，能够有效防止中心疏松的发生，避免铸坯收缩与结晶轮5或钢带4接触不佳造成的冷却不佳；而调节模温段则主要针对转回浇铸口51的结晶轮5进行冷却，保证结晶轮5的循环工作，保证浇铸口51位置的金属液在型腔14横断面的周向上各处冷却强度一致。当然也可以采用其他分段方式。

为了进一步提高控制的精确性，设置有自动控制***及与自动控制***相连的探测结晶轮5或钢带4温度的传感器；所述各个进水口7分别设置有与自动控制***相连的流量控制阀。具体的上述传感器是探测结晶轮5外缘温度的红外温度传感器，非接触式测量，与其他传感器相比更容易实现，当然也可以采用其他类型的传感器；当然传感器也可以测量钢带4的温度，但由于铸坯冷却进一步收缩后，可能存在与钢带4接触不佳的情况，因此与探测结晶轮5温度相比探测钢带4的温度准确性差。

具体的，为了简化冷却装置的结构，为了进一步方便冷却装置的布置，所述内冷却装置2、外冷却装置1、侧冷却装置都为设置有喷头组8的圆弧形管道，管道内设置有隔板9。管道上设置有固定耳6，各管道的固定耳6分别通过支座10固定在机架和小车12上。管道的各分段分别通过设置于管道内的隔板9划分。

当然冷却装置还可以采用其他形式，如独立分段式管道结构、分组供水的独立喷头结构等。

Claims (7)

1.连铸结晶器，包括机架、结晶轮(5)、钢带(4)、由钢带(4)封闭结晶轮(5)外缘构成的沿结晶轮(5)周向由浇铸口(51)延伸至拉坯出口(52)的型腔(14)；所述钢带(4)径向外侧设置有固定在机架上的并与型腔(14)相对应的由浇铸口(51)沿结晶轮(5)周向延伸至拉坯出口(52)的外冷却装置(1)；所述结晶轮(5)径向内侧设置有固定在机架上的并与型腔(14)相对应的沿结晶轮(5)周向延伸的内冷却装置(2)，所述内冷却装置(2)的一端位于浇铸口(51)位于型腔(14)一侧，所述外  冷却装置(1)、内冷却装置(2)均由设置有喷头的管道构成，其特征在于：所述内冷却装置(2)的另一端延伸至浇铸口(51)位于与型腔(14)相对的一侧。

2.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于：所述结晶轮(5)轴向两侧分别设置有与型腔(14)相对应的由浇铸口(51)沿结晶轮(5)周向延伸至拉坯出口(52)的侧冷却装置。

3.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于：所述结晶轮(5)轴向外侧设置有小车(12)，所述两侧的侧冷却装置分别为固定在机架上的内侧冷却装置(32)和通过支架(11)固定在小车上的外侧冷却装置(31)。

4.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于：所述内冷却装置(2)、外冷却装置(1)、侧冷却装置都为分段式结构，所述各分段分别设置有独立的进水口(7)。

5.如权利要求4所述的连铸结晶器，其特征在于：沿型腔(14)由浇铸口(51)指向拉坯出口(52)，所述内冷却装置(2)、外冷却装置(1)、侧冷却装置分别包括结晶段、强冷段、调温段；所述内冷却装置(2)的调温段之后还包括由拉坯出口(52)指向浇铸口(51)的调节模温段。

6.如权利要求4或5所述的连铸结晶器，其特征在于：设置有自动控制***及与自动控制***相连的探测结晶轮(5)或钢带(4)温度的传感器；所述各个进水口(7)分别设置有与自动控制***相连的流量控制阀。

7.如权利要求6所述的连铸结晶器，其特征在于：所述内冷却装置(2)、外冷却装置(1)、侧冷却装置都为设置有喷头组(8)的圆弧形管道，管道内设置有隔板(9)。

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