CN104368773B - 硬质铝合金铸造结晶器及其脉冲水管路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲水管路，用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却，包括主供水管路，主供水管路设有控制其间断性供水工作的主控制器，主供水管路上还设有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路断水状态下供水的支路控制器，第二供水支路能够在主供水管路间断的时间段内对结晶腔室进行持续的喷水冷却，使冷却的间歇时间段内不至于因为没有主供水管路供水冷却，给结晶腔室降温，使结晶腔室因高温出现裂缝等表面破损，有效保护了结晶腔室和结晶器内的其他不耐受高温的设备，使硬质铝合金铸造结晶器使用寿命更长，铸造出的铝锭质量更高；本发明还公开了一种包括上述脉冲水管路的硬质铝合金铸造结晶器。

Description

硬质铝合金铸造结晶器及其脉冲水管路

技术领域

本发明涉及铝合金铸造设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却的脉冲水管路，还涉及一种包括这种脉冲水管路的硬质铝合金铸造结晶器。

背景技术

随着铝业加工行业的蓬勃发展，国内生产加工工厂也上了一大批铝合金铸造器，其台数和吨位都在逐年上升，种类越来越多，自动化程度也越来越高，然而现在市场上常用的铸造器或多或少还存在一些问题，制约着铝合金铸造行业的发展。

发明人发现，现有技术中的喷水冷却***采用的喷水冷却管路存在一定的弊端，导致冷却***对结晶腔室的冷却不够充分。如图1所示，图1为现有技术中脉冲水管路的喷水孔在工作状态下喷出水量与时间的关系图，从图中可以看出脉冲水管路喷出水量存在一定的时间间断性，在间隔时间段内喷水孔是不出水的，也就是说在这些时间段内脉冲水管路并不能对结晶腔室进行有效冷却，而这一设置造成的直接结果就是结晶腔室长时间使用又得不到有效冷却，在熔融铝液的高温作用下出现表面损伤，使其铸造出的铝锭表面质量也下降。而铝锭表面质量下降也直接造成了后面加工工序中需要对铝锭壳层进行深度更大的切削才能够使用，造成了材料的浪费，也直接缩短了铸造器的使用寿命。

综上所述，如何有效地解决脉冲水管路对铝合金铸造结晶器冷却不充分的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲水管路，该脉冲水管路的结构设计可以有效地解决铝合金铸造生产过程中脉冲水管路对硬质铝合金铸造结晶器冷却不充分的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种脉冲水管路，用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却，包括主供水管路，主供水管路设有控制其间断性供水工作的主控制器，主供水管路上还设有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路断水状态下供水的支路控制器。

优选的，上述脉冲水管路中，第二供水支路的通水管路内径小于主供水管路的通水管路内径。

优选的，上述脉冲水管路中，支路控制器包括设置于第二供水支路上的控制阀。

优选的，上述脉冲水管路中，控制阀包括电动蝶阀。

优选的，上述脉冲水管路中，第二供水支路上还设有电磁流量计。

优选的，上述脉冲水管路中，脉冲水管路还包括与主供水管路并接的应急供水管路，应急供水管路在主供水管路非正常断水时通水。

优选的，上述脉冲水管路中，主供水管路设有防止回流的第一单向阀。

优选的，上述脉冲水管路中，应急供水管路设有防止回流的第二单向阀。

本发明还提供了一种硬质铝合金铸造结晶器，包括结晶腔室和用于冷却结晶腔室的脉冲水管路，脉冲水管路为如上述发明内容任一项中的脉冲水管路。

本发明提供的脉冲水管路，用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却，包括主供水管路，主供水管路设有控制其间断性供水工作的主控制器，主供水管路上还设有第二供水支路，第二供水支路包括控制其在主供水管路断水状态下供水的支路控制器。第二供水支路能够在主供水管路间断的时间段内对结晶腔室进行持续的喷水冷却，使冷却的间歇时间段内不至于因为没有主供水管路供水冷却，给结晶腔室降温，使结晶腔室因高温出现裂缝等表面破损，有效保护了结晶腔室和结晶器内的其他不耐受高温的设备，使硬质铝合金铸造结晶器使用寿命更长，铸造出的铝锭质量更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中脉冲水管路的喷水孔在工作状态下喷出水量与时间的关系图；

图2为本发明实施例提供的脉冲水管路在工作状态下喷出水量与时间的关系图；

图3为本发明提供的脉冲水管路的简化示意图。

图中箭头的方向即为冷却水的流向。

附图中标记如下：

1为主供水管路、2为第二供水支路、3为应急供水管路、4为电动蝶阀、5为电磁流量计、6为第一单向阀。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却的脉冲水管路，以有效地解决铝合金铸造生产过程中脉冲水管路对硬质铝合金铸造结晶器冷却不充分的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2和图3所示，分别为现有技术中脉冲水管路的喷水孔在工作状态下喷出水量与时间的关系图；本发明实施例提供的脉冲水管路在工作状态下喷出水量与时间的关系图；为本发明提供的脉冲水管路的简化示意图。

本发明提供的脉冲水管路，用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却，包括主供水管路1，主供水管路1设有控制其间断性供水工作的主控制器，主供水管路1上还设有第二供水支路2，第二供水支路2包括控制其在主供水管路1断水状态下供水的支路控制器。其中，上述叙述中的主控制器或第二控制器主要包括控制部分和工作部分，控制部分包括处理器等电子元件组成的硬件和其中储存的控制程序，工作部分包括各种可控制开闭等工作状态的阀体。通过图1可以看出在主供水管路1的一个喷水脉冲单元中，包括一段稳定喷水和一段停水，所以本发明提供的第二供水支路2要在主供水管路1无供水时进行供水，要求对第二供水支路2的供水进行有效精确地控制，即设有支路控制器，控制其达到要求的工作时序。

第二供水支路2能够在主供水管路1间断的时间段内对结晶腔室进行持续的喷水冷却，使冷却的间歇时间段内不至于因为没有主供水管路1供水冷却，给结晶腔室降温，使结晶腔室因高温出现裂缝等表面破损，有效保护了结晶腔室和结晶器内的其他不耐受高温的设备，使硬质铝合金铸造结晶器使用寿命更长，铸造出的铝锭质量更高，由于支路控制器采用了与主控制器相同的控制原理只不过是工作时序正好相反，这种设计简单有效保证了装置内各部件的统一性，给组装和维修工作带来了便利，降低了生产维修的成本。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，第二供水支路2的通水管路内径小于主供水管路1的通水管路内径。即第二供水支路2上的控制器完全将第二供水支路2的管路打开时，其流量小于主供水管路1。

采用这种设计主要是出于以下考虑，主供水管路1的设定工作目的就是为了让结晶腔室(铸井)正常工作铝合金在适合条件下结晶，获得要求品质的铝合金铸锭，而第二供水支路2只是为了在出于工作需要主供水管路1不进行喷水冷却时，对结晶器进行程度有限的冷却，其目的在于防止结晶器烧坏，而不是出于铝液冷凝结晶的需要，所以第二支路的供水水量一定要小于主供水管路1，而采用这种管路本身较细的方式简单易行。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，脉冲水管路中，支路控制器包括设置于第二供水支路2上的控制阀。

其中，控制阀为支路控制器的一部分，控制阀受到支路控制器的控制对第二供水支路2的供水工作进行控制，当主供水管路1出现供水间隔时及时响应，打开第二供水支路2，对结晶腔室进行喷水冷却，采用控制阀的设计简单易行，采用的硬件设备在领域范畴之内容易获得是常用的优选方案。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，脉冲水管路中，控制阀包括电动蝶阀4。

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，圆盘围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，阀门可用于控制流体在管道内的流动，通过阀瓣的开关达到打开或切断管路内流体的流动，也可通过控制其阀瓣在一定角度偏转达到限流节流的目的。通过上述描述可以发现蝶阀适用于对第二供水支路的控制，在主供水管路1供水间隔时打开供水，在主供水管路1供水工作时关闭阀门停水，并且可以通过改变控制蝶阀的控制器调整自身设定改变蝶阀的打开角度，调试获得最适合当前工作情况的通水量。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，脉冲水管路中，第二供水支路2上还设有电磁流量计5。

电磁流量计5是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。简单来说本实施例采用电磁流量计5就是为了测定第二供水支路的管路内的水流量的，通过流量计的读数方便监控管路内的通水量，以便及时发现管路内的设备工作情况，做出相应的适应性调整，保证了管路内的安全，防止出现水量不足达不到冷却效果烧坏设备或者水量太大过冷却造成生产出的铝锭出现质量问题的情况。此外本实施例中提供的是使用电磁流量计5，事实上电磁流量计5只是优选方案之一，同样可以通过其他类型的流量计来达到目的，在此不再一一赘述，采用相似设置达到相似目的情况，在不脱离本实施例启示的范畴之内的改进都应列入本实施例的保护范围。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，脉冲水管路还包括与主供水管路1并接的应急供水管路3，应急供水管路3在主供水管路1非正常断水时通水。

如实施例描述的，采用应急供水管路3主要是为了在发生意外情况时，即工作状态下出现主供水管路1的水源突然断水或主供水管路发生故障阻塞的情况下，为了使设备能够正常工作，不因为停水烧坏设备，或造成正在生产中的铝锭因改变冷却环境变成残次品，设置这种应急供水管路3，所以，应列为默认设置的是，应急供水管路3喷水使用的水源应当是独立的与主供水管路1的水源不同，可以是应急储水桶等设置。另外考虑到上述的说明情况，应该在第二供水支路2上也设置这种应急供水管路3，其效果与主供水管路1并接的应急供水管路3相似。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，主供水管路1设有防止回流的第一单向阀6。

第一单向阀6的作用是在管路内保证流体只能从一个方向通过阀体，不能倒流，第一单向阀6为管路中常用的基础阀体，主要出于安全的考虑设置第一单向阀6，防止因管路内或喷水口的堵塞或其他原因导致水回流，造成管路内压急剧升高造成事故。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，应急供水管路3设有防止回流的第二单向阀。

其有益效果参考上一条实施例中主供水管路1上设置的第一单向阀6的描述，二者效果相同。

基于上述实施例中提供的脉冲水管路，本发明还提供了一种硬质铝合金铸造结晶器，包括上述实施例中任意一种脉冲水管路，所以该硬质铝合金铸造结晶器由这种脉冲水管路带来的有益效果请参考上述实施例对脉冲水管路的有益效果的描述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种脉冲水管路，用于对硬质铝合金铸造结晶器的结晶腔室进行喷水冷却，包括主供水管路(1)，所述主供水管路(1)设有控制其间断性供水工作的主控制器，其特征在于，所述主供水管路(1)上还设有第二供水支路(2)，所述第二供水支路(2)包括控制其在所述主供水管路(1)断水状态下供水的支路控制器；

所述第二供水支路(2)的通水管路内径小于所述主供水管路(1)的通水管路内径。

2.根据权利要求1所述的脉冲水管路，其特征在于，所述支路控制器包括设置于第二供水支路(2)上的控制阀。

3.根据权利要求2所述的脉冲水管路，其特征在于，所述控制阀包括电动蝶阀(4)。

4.根据权利要求1所述的脉冲水管路，其特征在于，所述第二供水支路(2)上还设有电磁流量计(5)。

5.根据权利要求1所述的脉冲水管路，其特征在于，所述脉冲水管路还包括与所述主供水管路(1)并接的应急供水管路，所述应急供水管路(3)在所述主供水管路(1)非正常断水时通水。

6.根据权利要求1所述的脉冲水管路，其特征在于，所述主供水管路(1)设有防止回流的第一单向阀(6)。

7.根据权利要求6所述的脉冲水管路，其特征在于，所述应急供水管路(3)设有防止回流的第二单向阀。

8.一种硬质铝合金铸造结晶器，包括结晶腔室和用于冷却结晶腔室的脉冲水管路，其特征在于，所述脉冲水管路为如权利要求1至7任一项所述的脉冲水管路。