CN103286283A - 用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽 - Google Patents

用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽 Download PDF

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Abstract

用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，无水式水槽(6)固定在铸造机机架(1)内部的横梁上面，左端水平为封水端，右侧板与底板(14)夹角为21°，底板(14)的最右端设有一放水口(62)，最左端的挡水板(7)与前侧板(33)、后侧板(8)和底板(14)垂直连接，翻水板(59)和翻水板(58)安装在前上水通道(26)和后上水通道(25)的顶部靠近外侧，无水式水槽(6)左侧的封水端设有三个无水仓和三个封水仓，回流到回水通道(28)和回水通道(24)内的冷却水通过若干个均布在底部的下水管(60)回流到地坑(61)，经过冷却降温后重新进入水循环系统。

Description

用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽
技术领域
本发明涉及铝锭连续铸造生产线、锌锭连续铸造生产线、镁合金锭连续铸造生产线，特别是涉及大吨位铝锭连续铸造生产线(生产能力≥22t/h)上铸造机铸模中铝液凝固成铝锭的装置。
背景技术
铝锭连续铸造生产线的铸造机的冷却方式为间接水冷却，即铸模“水浴冷却”。现有的铝锭连续铸造生产线铸造机冷却水槽俗称“船型水槽”，其结构形状像“船”，即水槽的两端翘起来保证水槽内部充满冷却水。这种水槽结构要求铝锭连续铸造生产线的铸造机输送链系统要有两次爬坡：在铝锭连续铸造生产线铸造机的浇铸端输送链系统下坡将铸造机铸模侵入到水槽中；在铝锭连续铸造生产线铸造机的尾部输送链系统上坡使得铸模脱离水槽并实现铝锭脱模、接锭。而在铸模中的铝液由液态铝凝固成铝锭的过程中铸造机的输送链系统必须水平平稳运行，才能保证成品铝锭的质量。这种水槽由于结构设计不合理，两次爬坡增加了铸造机输送链系统运行的不平稳性，影响整机效率的提高，而且在浇铸位置即轮式轮式分配器的下方有水，一旦轮式轮式分配器出现故障“跑铝”，高温铝液掉落到水槽中遇水就会发生爆炸，造成重大安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽。
本发明是用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，无水式水槽6固定在铸造机机架1内部的横梁上面，主上水管51水平布置，固定在支架50上面，上水管53和主上水管51之间装有蝶阀52，上水管53上设有第一注水口56和第二注水口57，分别和前上水通道26、后上水通道25的底部连接，在第二挡水板27和第三挡水板23的右侧，前上水通道26和后上水通道25在靠近铸模的一侧间隔设有第一出水口55和第二出水口54，无水式水槽6的左端水平为封水端，右侧板与底板14夹角为21°，底板14的最右端有一个放水口62，最左端的第一挡水板7与前侧板33、后侧板8和底板14垂直固定连接，第一翻水板59和第二翻水板58连接在前上水通道26和后上水通道25的顶部靠近外侧，无水式水槽6的左侧的封水端设有第一无水仓18、第二无水仓17、第三无水仓16和第一封水仓10、第二封水仓11、第三封水仓12；在无水式水槽6下面间隔一定的距离布置有4～7结构相同的上水管和下水管，回流到第一回水通道28和第二回水通道24内的冷却水通过若干个均布在底部的下水管60回流到地坑61，经过冷却降温后重新进入铝锭连续铸造生产线的水循环系统。
本发明创造相对现有技术，其有益效果是在既没有增加机构复杂程度，又没有增加成本的条件下，方便地实现了轮式分配器下方没有冷却水的设计，保证了生产线的安全性能。同时减少了铸造机输送链系统的爬坡次数，提高了输送链系统运行的平稳性和整机的生产效率。
附图说明
图1是本发明的无水式水槽的安装图、图2是无水式水槽主视图、图3是无水式水槽俯视图、图4是无水式水槽封水端结构图、图5是无水式水槽封水端横截面图、图6是无水式水槽上水管横截面图、图7是无水式水槽下水管横截面图。
具体实施方式
如图1所示，无水式水槽6固定在铸造机机架1内部的横梁上面，V为铸造机输送链系统4的运动方向。由于无水式水槽6的应用，铸造机输送链系统4只有一次爬坡，即铸造机输送链系统4的主动链轮5高于从动链轮2，具体为1050mm，形成了21°的爬坡角度，便于铝锭的脱模和接锭。轮式分配器3的主轴距离无水式水槽6左端的水平距离为800mm，保证了轮式分配器3下方没有冷却水，“无水式水槽”因此而得名。
如图2、图3、图4和图5所示，无水式水槽6由厚度为6mm的钢板焊接而成，总宽度为1070mm，水平段总高度为230mm，总长度由铝锭连续铸造生产线的产能决定，产能越大需要的冷却时间越长，水槽长度越长。无水式水槽6的左端水平为封水端，前侧板33和后侧板8高度为175mm，与底板14折弯成90°，右侧板与底板(14)夹角为21°，底板(14)的最右端开有一个直径为
Figure BDA0000140413760000031
的放水口62。最左端的第一挡水板7高度为110mm，距离第一无水仓18的左侧面为230mm，并与前侧板33、后侧板8和底板14垂直焊接。第一翻水板59和第二翻水板58焊接在前上水通道26和后上水通道25的顶部靠近外侧。
第一无水仓18、第二无水仓17和第三无水仓16的横截面为正方形，并与前上水通道26、后上水通道25的内侧和底板14也是垂直焊接，保证内部无水同时起到阻挡水槽内部的冷却水向左侧流动的目的。第一无水仓18、第二无水仓17和第三无水仓16间距为70mm，即第一封水仓10和第二封水仓11宽度为70mm，第三封水仓12由第三无水仓16的右侧面和第四挡水板63形成，宽度为70mm。第四挡水板63与前上水通道26、后上水通道25的内侧和底板14也是垂直焊接。第五挡水板15高度为110mm，距离第四挡水板63为570mm，与前上水通道26、后上水通道25的内侧和底板14也是垂直焊接。第二挡水板27、第三挡水板23和第四挡水板63之间靠近底板14的位置设有若干个贯穿前上水通道26、后上水通道25排水孔。第一封水仓10、第二封水仓11和第三封水仓12的两端靠近底板14的位置设有若干个贯穿前上水通道26和后上水通道25的排水孔。
第一封水仓10、第二封水仓11和第三封水仓12的内部都设有一个方浮子和一个圆浮子，第一方浮子43、第二方浮子42和第三方浮子41是为了增大浮力，第一圆浮子34、第二圆浮子35和第三圆浮子36与铸模9或13的底部动态接触，挡住向左流动的冷却水。
第一封水仓10内部的第一方浮子43为长655mm、宽50mm、高55mm的空心长方体，第一圆浮子34为直径
Figure BDA0000140413760000032
的空心圆柱体，第一轴37和第二轴44焊接在第一圆浮子34的两端。第一轴37和第二轴44嵌入在第一封水仓10内部两端面的U型槽中，第一压板32和第二压板19焊接在前上水通道26和后上水通道25的内侧，封住U型槽的开口，使得第一圆浮子34上下浮动的可变距离为10mm。第二封水仓11和第三封水仓12的内部结构和第一封水仓10的内部结构完全一样。第二方浮子42和第二圆浮子35在第二封水仓11内部，第三压板31对第三轴38限位，第四压板20对第二圆浮子35另一端的轴限位。第三方浮子41和第三圆浮子36在第三封水仓12内部，第五压板30对第四轴39限位，第六压板21对第四圆浮子36另一端的轴限位。第二圆浮子35和第四圆浮子36上下浮动的可变距离为10mm。
第二挡水板27焊接在前上水通道26的内部，左侧没有冷却水，右侧是冷却水水路。前上水通道26在第二挡水板27左右两侧的横截面形状不一样。在第二挡水板27的左侧因为要封水，前上水通道26的内侧截面形状和铸模9或13的截面相似，在第二挡水板27的右侧为上水水路，前上水通道26的截面为75mm×70mm矩形。第三挡水板23焊接在后上水通道25的内部，左侧没有冷却水，右侧是冷却水水路。后上水通道25在第三挡水板23左右两侧的横截面形状不一样。在第三挡水板23的左侧因为要封水，后上水通道25的内侧截面形状和铸模9或13的截面相似，在第三挡水板23的右侧为上水水路，后上水通道25的截面为75mm×70mm矩形。
前上水通道26、后上水通道25的外侧和前侧板33、后侧板8内侧以及底板14共同构成第一回水通道28和第二回水通道24。第一回水通道28的底部距离第一挡水板7700mm开有600mm×80mm的第一落水口29，第二回水通道24的底部距离第一挡水板7700mm开有600mm×80mm的第二落水口22。
无水式水槽6的上水系统如图6所示。主上水管51水平布置，为
Figure BDA0000140413760000041
钢管，通过管卡固定在支架50上面。上水管53为
Figure BDA0000140413760000042
钢管和主上水管51之间装有蝶阀52。上水管53上面设有第一注水口56和第二注水口57，分别和前上水通道26、后上水通道25的底部连接。在第二挡水板27和第三挡水板23的右侧，前上水通道26和后上水通道25在靠近铸模的一侧间隔100mm设有直径的第一出水口55和第二出水口54。
无水式水槽6的下水系统如图7所示。下水管60的第一接水口64和第二接水口65分别与第一回水通道28和第二回水通道24的底部连接。冷却水通过下水管60流回地坑61。
在整个铝锭连续铸造生产线铸造机的无水式水槽6下面间隔4400mm布置有4～7结构相同的上水管和下水管，数量由铝锭连续铸造生产线的产能决定(产能越大，需要的冷却水量越大，上水系统和下水系统的数量越多)。第一个下水管距离无水式水槽6的左端为1000mm，第一个上水管距离无水式水槽6的左端为1300mm。
当铝锭连续铸造生产线开始生产时，系统PLC控制水循环系统的上水泵开始工作，冷却水通过主上水管51均匀分配到若干个上水管53内部，再通过第一注水口56、第二注水口57，进入前上水通道26和后上水通道25，最后从前上水通道26和后上水通道25靠近铸模的一侧间隔100mm直径为
Figure BDA0000140413760000051
的第一出水口55和第二出水口54流入到无水式水槽6内部对铝锭进行“水浴冷却”。由于铸造机输送链系统4顺时针运行，无水式水槽6内部的冷却水整体呈现向右流动的趋势，当无水式水槽6内部的冷却水量达到一定程度后，主要是沿着铸模的外壁翻过第二翻水板58和第一翻水板59流入到第二回水通道24和第一回水通道28内，再加上第一个上水管距离无水式水槽6的左端为1300mm，只有少量的冷却水会向左流动到达封水端。向左流动的冷却水沿铸模9或13的外壁翻过第五挡水板15和第四挡水板63流入到第三封水仓12，第三方浮子41和第三圆浮子36浮起，阻挡一定量的冷却水向左流动。第三封水仓12溢出的冷却水继续向左流动翻过第三无水仓16到达第二封水仓11，第二方浮子42和第二圆浮子35浮起，再阻挡一定量的冷却水向左流动。第二封水仓11溢出的冷却水翻过第二无水仓17到达第一封水仓10，第一方浮子43和第一圆浮子34浮起，阻挡冷却水向左流动。最后只有很少的冷却水向左翻过第一无水仓18回流到第一回水通道28和第二回水通道24。第一回水通道28和第二回水通道24内的冷却水通过若干个均布在底部的下水管60回流到地坑61。
当铝锭连续铸造生产线停止生产时，系统PLC控制水循环系统的上水泵停止工作。当无水式水槽6内部的冷却水量减少到一定程度后，冷却水不能翻过第二翻水板58和第一翻水板59。在第五挡水板15右侧的冷却水只能通过底板14的最右端的放水口62回流到地坑61。第五挡水板15左侧以及第一封水仓10、第二封水仓11和第三封水仓12内部的水通过底部的排水孔流到第二回水通道24和第一回水通道28回流到地坑61。
回流到地坑61的冷却水经过冷却降温、过滤后重新进入铝锭连续铸造生产线的水循环系统。

Claims (5)

1.用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，无水式水槽(6)固定在铸造机机架(1)内部的横梁上面，主上水管(51)水平布置，固定在支架(50)上面，上水管(53)和主上水管(51)之间装有蝶阀(52)，上水管(53)上设有第一注水口(56)和第二注水口(57)，分别和前上水通道(26)、后上水通道(25)的底部连接，在第二挡水板(27)和第三挡水板(23)的右侧，前上水通道(26)和后上水通道(25)在靠近铸模的一侧间隔设有第一出水口(55)和第二出水口(54)，其特征在于无水式水槽(6)的左端水平为封水端，右侧板与底板(14)夹角为21°，底板(14)的最右端有一个放水口(62)，最左端的第一挡水板(7)与前侧板(33)、后侧板(8)和底板(14)垂直固定连接，第一翻水板(59)和第二翻水板(58)连接在前上水通道(26)和后上水通道(25)的顶部靠近外侧，无水式水槽(6)的左侧的封水端设有第一无水仓(18)、第二无水仓(17)、第三无水仓(16)和第一封水仓(10)、第二封水仓(11)、第三封水仓(12)；在无水式水槽(6)下面间隔一定的距离布置有4～7结构相同的上水管和下水管，回流到第一回水通道(28)和第二回水通道(24)内的冷却水通过若干个均布在底部的下水管(60)回流到地坑(61)，经过冷却降温后重新进入铝锭连续铸造生产线的水循环系统。
2.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，其特征在于第一无水仓(18)、第二无水仓(17)和第三无水仓(16)的横截面为正方形，第一封水仓(10)、第二封水仓(11)和第三封水仓(12)的宽度相等。
3.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，其特征在于第二挡水板(27)、第三挡水板(23)和第四挡水板(63)之间靠近底板(14)的位置设有若干个贯穿前上水通道(26)、后上水通道(25)的排水孔；第一封水仓(10)、第二封水仓(11)和第三封水仓(12)的两端靠近底板(14)的位置设有若干个贯穿前上水通道(26)和后上水通道(25)的排水孔。
4.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，其特征在于第一封水仓(10)、第二封水仓(11)和第三封水仓(12)的内部各设一个方浮子和一个圆浮子，第一方浮子(43)、第二方浮子(42)和第三方浮子(41)均为空心长方体，用于挡住向左流动的冷却水的第一圆浮子(34)、第二圆浮子(35)和第三圆浮子(36)均为空心圆柱，第一圆浮子(34)、第二圆浮子(35)和第三圆浮子(36)与铸模(9、13)的底部动态接触；第一轴(37)和第二轴44固定连接在第一圆浮子(34)的两端，第一轴(37)和第二轴(44)嵌入在第一封水仓(10)内部两端面的U型槽中，第一压板(32)和第二压板(19)安装在前上水通道(26)和后上水通道(25)的内侧，封住U型槽的开口，第二封水仓(11)和第三封水仓(12)的内部结构和第一封水仓(10)的内部结构完全一样；第二方浮子(42)和第二圆浮子(35)在第二封水仓(11)内部，第三压板(31)对第三轴(38)限位，第四压板(20)对第二圆浮子(35)另一端的轴限位，第三方浮子(41)和第三圆浮子(36)在第三封水仓(12)内部，第五压板(30)对第四轴(39)限位，第六压板(21)对第三圆浮子(36)另一端的轴限位。
5.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的无水式水槽，其特征在于前上水通道(26)、后上水通道(25)在第二挡水板(27)、第三挡水板(23)左右两侧的横截面形状不同，在第二挡水板(27)、第三挡水板(23)的左侧前上水通道(26)、后上水通道(25)的内侧截面形状和铸模(9、13)的截面相似，在右侧为上水水路。
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