CN113600766A - 一种冷却效果均匀的非晶结晶器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包括空心转轴、位于空心转轴上的辊芯、热缩在辊芯上的铜套，辊芯通过两连接法兰和空心转轴连接，辊芯内壁设有一圈等间距布置的辊芯供水孔，辊芯外壁设有两圈冷却供水槽，每个辊芯供水孔和两冷却供水槽之间均通过L形供水通道连通，两冷却供水槽位于辊芯中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯中心线处倾斜，铜套的内壁设有若干等间距布置的V型凹槽，所述V型凹槽的两条边的交点位于铜套内壁的一圈中心线上，V型凹槽的两条边的交点位于两冷却供水槽之间。本发明中的铜套可以使得铜套壁体上和铜套轴线方向一致的每条线上的冷水却的温度一致，且本发明中冷却供水槽略向辊芯中心线处倾斜，没有死角区，非晶带材磁性能的一致性优异。

Description

一种冷却效果均匀的非晶结晶器
技术领域
本发明涉及非晶结晶器领域，尤其涉及一种冷却效果均匀的非晶结晶器。
背景技术
非晶结晶器是一种轮式结晶器，用以生产非晶带材。在非晶喷带过程中，从喷嘴喷射出的钢液呈平面流状，该平面流喷射至高速旋转的结晶器铜套上，利用铜套的导热率高的特性，将1400℃的钢液瞬间冷却至200℃以下，形成非晶薄带。非晶带材磁性能的一致性至关重要，而在非晶合金制备过程中，关键在于钢液喷射至铜套上时冷却温度的一致性，传统的非晶结晶器铜套内周开有若干个矩形槽用于连接冷却水路便于冷却水流通，由于钢液落下来，钢液在铜套的侧壁形成和铜套轴向方向平行的一条线，所述钢液和矩形槽正好重合，由于冷却水是从铜套一侧流向另一侧或铜套内壁的中心线处进入矩形凹槽，意味着冷却水从一进入矩形凹槽就开始间接接触钢液，然后再往两边流，在钢液温度的影响下，矩形槽内的冷却水从矩形槽的一侧至另一侧或中心点到两端温度呈现从底到高的趋势，从而就会导致钢液冷却温度不一致，非晶带材磁性能的一致性就差。
现有技术中的辊芯出水至铜套时，辊芯出水至铜套时直接在铜套的冷却凹槽内向两端流动，铜套的一圈中心线处存在冷却水流动死角，所以铜套的一圈中心线处的温度就高，进一步影响非晶带材磁性能的一致性。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷却效果均匀的非晶结晶器。
本发明的创新点在于本发明中的铜套可以使得铜套壁体上和铜套轴线方向一致的每条线上的冷水却的温度一致，且本发明中冷却供水槽位于辊芯中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯中心线处倾斜使得冷却水从冷却供水槽出来进入铜套时，方向向铜套中心线处喷射，没有死角区，非晶带材磁性能的一致性优异。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种冷却效果均匀的非晶结晶器，包括空心转轴、位于空心转轴上的辊芯、热缩在辊芯上的铜套，辊芯通过两连接法兰和空心转轴连接，
所述辊芯内壁设有一圈等间距布置的辊芯供水孔，所述辊芯外壁设有两圈冷却供水槽，每个辊芯供水孔和两冷却供水槽之间均通过L形供水通道连通，两冷却供水槽位于辊芯中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯中心线处倾斜，所述辊芯外壁近两端处还设有冷水出水槽，所述辊芯内壁设有一圈等间距布置的辊芯出水孔，所述辊芯出水孔和冷水出水槽之间通过L型出水通道连通；
所述铜套的内壁设有若干等间距布置的V型凹槽，所述V型凹槽的两条边的交点位于铜套内壁的一圈中心线上，所述铜套两端均设有一圈密封槽，密封槽内设有密封圈；
所述V型凹槽的两条边的交点位于两冷却供水槽之间；
所述空心转轴上设有和辊芯供水孔对应的一圈转轴进水孔，所述空心转轴上还设有和辊芯出水孔对应的一圈转轴出水孔；所述空心转轴内设有分隔板将空心转轴分隔为两个区域，所述转轴进水孔和转轴出水孔分别位于两个区域内。
进一步地，铜套内壁的一圈中心线上设有将V型凹槽分为两半的中间隔板。使得V型凹槽两边的冷却水量相等，冷却效果相等；还可以增加冷却壁体的面积。
进一步地，所述V型凹槽两侧的壁体板面扭曲布置。可以使得冷却水在V型凹槽内流动时产生扭曲，使得冷却水较多部位跟V型凹槽的壁体接触，提高降温效果。
进一步地，所述V型凹槽的夹角为30~160°。
进一步地，所述两冷却供水槽向辊芯中心线处倾斜的倾斜角度为3~35°。
进一步地，所述两冷却供水槽被分隔为若干腔室，两冷却供水槽的每个腔室均与一个L形供水通道连通，L形供水通道从每个腔室的侧壁穿过，所述腔室的截面为半圆形。水流进入铜套更为均匀。
进一步地，所述L形供水通道穿过腔室后设有缓充区域。可以使得两冷却供水槽的水压水力一致，否则会导致L形供水通道端部处的冷却供水槽的冷却水压大于另一冷却供水槽的水压。
进一步地，所述冷水出水槽底部设有和L型出水通道连通的连通孔。
进一步地，所述辊芯由三部分组合而成，所述三部分通过若干螺栓连接，所述三部分包括中心环块和两侧环块，所述中心环块包括两圈冷却供水槽的中间壁体和底部，所述两侧环块和中心环块拼接后形成两冷却供水槽的另一壁体；所述中心环块内径略大于辊芯内径，两侧环块内壁设有用于卡接在中心环块上的卡接部。辊芯本体生产加工时更好加工。
进一步地，所述中心环块和两侧环块之间设有若干密封槽，密封槽内设有若干密封圈。
本发明的有益效果是 ：
1、本发明中的铜套可以使得铜套壁体上和铜套轴线方向一致的每条线上的冷水却的温度一致，且本发明中冷却供水槽位于辊芯中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯中心线处倾斜使得冷却水从冷却供水槽出来进入铜套时，方向向铜套中心线处喷射，没有死角区，非晶带材磁性能的一致性优异。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为辊芯的结构示意图。
图4为辊芯冷却供水槽腔室处的剖视图。
图5为辊芯L形供水通道处的剖视图。
图6为辊芯L型出水通道的剖视图。
图7为实施例1中铜套的结构示意图。
图8为实施例1中铜套的放大图。
图9为实施例2中铜套的放大图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，一种冷却效果均匀的非晶结晶器，包括空心转轴1、位于空心转轴1上的辊芯2、热缩在辊芯2上的铜套3，辊芯2通过两连接法兰4和空心转轴1连接，辊芯2内壁设有一圈等间距布置的辊芯供水孔5，辊芯外壁2设有两圈冷却供水槽6，每个辊芯供水孔5和两冷却供水槽6之间均通过L形供水通道7连通，两冷却供水槽6位于辊芯2中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯2中心线处倾斜，两冷却供水槽6向辊芯2中心线处倾斜的倾斜角度为3~35°。两冷却供水槽6被分隔为若干腔室6.1，两冷却供水槽6的每个腔室6.1均与一个L形供水通道7连通，L形供水通道7从每个腔室6.1的侧壁穿过，腔室6.1的截面为半圆形，L形供水通道7穿过腔室6.1后设有缓充区域13。辊芯2外壁近两端处还设有冷水出水槽8，辊芯2内壁设有一圈等间距布置的辊芯出水孔9，辊芯出水孔9和冷水出水槽6之间通过L型出水通道10连通；冷水出水槽8底部设有和L型出水通道连通10的连通孔14。辊芯2由三部分组合而成，三部分通过若干螺栓连接，三部分包括中心环块2.1和两侧环块2.2，中心环块2.1包括两圈冷却供水槽6的中间壁体和底部，两侧环块2.2和中心环块2.1拼接后形成两冷却供水槽6的另一壁体；中心环块2.1内径略大于辊芯2内径，两侧环块2.2内壁设有用于卡接在中心环块2.1上的卡接部2.21，中心环块2.1和两侧环块2.2之间设有若干密封槽12，密封槽12内设有若干密封圈。
铜套3的内壁设有若干等间距布置的V型凹槽11，V型凹槽11的两条边的交点位于铜套3内壁的一圈中心线上，铜套3两端均设有一圈密封槽12，密封槽12内设有密封圈；V型凹槽11两侧的壁体板面扭曲布置，V型凹槽11的夹角为30~160°。V型凹槽11的两条边的交点位于两冷却供水槽6之间；
空心转轴1上设有和辊芯供水孔5对应的一圈转轴进水孔1.1，空心转轴1上还设有和辊芯出水孔9对应的一圈转轴出水孔1.2；空心转轴1内设有分隔板1.3将空心转轴1分隔为两个区域，转轴进水孔1.1和转轴出水孔1.2分别位于两个区域内。
实施例2：参考实施例1，如图9所示，铜套3内壁的一圈中心线上设有将V型凹槽11分为两半的中间隔板15。
工作时，冷却水经过空心转轴1后经过转轴进水孔1.1然后从辊芯供水孔5进入L形供水通道7，然后由L形供水通道7进入两冷却供水槽6的每个腔室6.1内，由于L形供水通道7穿过腔室6.1后设有缓冲区域13，所以可以保持两冷却供水槽6内的水压一致，在腔室6.1内，由于两冷却供水槽6略向辊芯2中心线处倾斜，冷却水在倾斜角度的引导下，会向辊芯本体1中心线处所对应的铜套3上喷射，不会在铜套3中心线处出现死角区域，使得钢液喷射至铜套3上时冷却温度水温一致，冷水却经铜套的V型凹槽11流至辊芯2的冷水出水槽5处，然后经连通孔14、L型出水通道10流出辊芯出水孔9并经转轴出水孔1.2后从空心转轴1流出。
冷却水从铜套3内壁的一圈中心线处流出，铜套3转动，钢液从铜套3外圈沿铜套3的轴向方向落下，与铜套3外壁接触，铜套3内壁的冷却水将钢液冷却形成带材，铜套3转动时，铜套3的转动方向保证V型凹槽11的两自由端位于前面，由于V型凹槽11内的冷却水是从V型凹槽11的尖角处流出，而V型凹槽11的两条边部分接触钢液时尖角处的冷却水还未接触钢液，所以钢液下落时和铜套本体接触处的冷却水都是从尖角处流出没有接触过钢液的，所以温度不受钢液的影响，温度一致，用这种铜套1生产出的非晶带材的磁性能一致性好。当V型凹槽11两条边内有些许堵塞时，如不使用中间隔板15会使得两边冷却水流不一致，那两边的冷却温度就会有相差，从而影响非晶带材磁性能一致性，加了中间隔板15后一方面增加了冷却壁体的面积，另一方面可保证两侧水流一致；V型凹槽11两侧的壁体板面扭曲布置，可以使得冷却水在V型凹槽11内流动时产生扭曲，使得冷却水较多部位跟V型凹槽11的壁体接触，提高降温效果。
图中所标注的16的线条假设为钢液在铜套3外圈和铜套3接触的那条线，按照如图8所示，铜套3顺时针旋转，那用于冷却钢液即16线条所在处的冷却水（即虚线17标出的水流方向）从V型凹槽11的尖角处流出后还未接触过钢液，所以位于16线条处的钢液处的冷却水水温相等。
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。

Claims (10)

1.一种冷却效果均匀的非晶结晶器，包括空心转轴、位于空心转轴上的辊芯、热缩在辊芯上的铜套，辊芯通过两连接法兰和空心转轴连接，其特征在于，
所述辊芯内壁设有一圈等间距布置的辊芯供水孔，所述辊芯外壁设有两圈冷却供水槽，每个辊芯供水孔和两冷却供水槽之间均通过L形供水通道连通，两冷却供水槽位于辊芯中心线两侧且冷却供水槽侧壁略向辊芯中心线处倾斜，所述辊芯外壁近两端处还设有冷水出水槽，所述辊芯内壁设有一圈等间距布置的辊芯出水孔，所述辊芯出水孔和冷水出水槽之间通过L型出水通道连通；
所述铜套的内壁设有若干等间距布置的V型凹槽，所述V型凹槽的两条边的交点位于铜套内壁的一圈中心线上，所述铜套两端均设有一圈密封槽，密封槽内设有密封圈；
所述V型凹槽的两条边的交点位于两冷却供水槽之间；
所述空心转轴上设有和辊芯供水孔对应的一圈转轴进水孔，所述空心转轴上还设有和辊芯出水孔对应的一圈转轴出水孔；所述空心转轴内设有分隔板将空心转轴分隔为两个区域，所述转轴进水孔和转轴出水孔分别位于两个区域内。
2.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，铜套内壁的一圈中心线上设有将V型凹槽分为两半的中间隔板。
3.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述V型凹槽两侧的壁体板面扭曲布置。
4.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述V型凹槽的夹角为30~160°。
5.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述两冷却供水槽向辊芯中心线处倾斜的倾斜角度为3~35°。
6.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述两冷却供水槽被分隔为若干腔室，两冷却供水槽的每个腔室均与一个L形供水通道连通，L形供水通道从每个腔室的侧壁穿过，所述腔室的截面为半圆形。
7.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述L形供水通道穿过腔室后设有缓充区域。
8.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述冷水出水槽底部设有和L型出水通道连通的连通孔。
9.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述辊芯由三部分组合而成，所述三部分通过若干螺栓连接，所述三部分包括中心环块和两侧环块，所述中心环块包括两圈冷却供水槽的中间壁体和底部，所述两侧环块和中心环块拼接后形成两冷却供水槽的另一壁体；所述中心环块内径略大于辊芯内径，两侧环块内壁设有用于卡接在中心环块上的卡接部。
10.根据权利要求1所述的冷却效果均匀的非晶结晶器，其特征在于，所述中心环块和两侧环块之间设有若干密封槽，密封槽内设有若干密封圈。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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