CN103464701A - 非晶结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非晶结晶器，主要用于非晶带材的制备。所述非晶结晶器包括：旋转芯，旋转芯顶部外周具有环形设置的边缘凹台，顶部内具有与环形的边缘凹台同心设置的环形中部凹台，边缘凹台和中部凹台之间为第一凸台；铜套，与旋转芯过盈配置，铜套底部外周具有环形设置的边缘凸台，与边缘凹台相对形成第一水槽；铜套底部内具有与环形的所述边缘凸台同心设置的环形中部凸台，与中部凹台相对应形成第二水槽；边缘凸台和中部凸台之间为第一凹台，与第一凸台相对形成第三水槽；其中，第一水槽、第二水槽和第三水槽形成联通水槽，冷却水从水路进入联通水槽，完成对铜套表面钢水的循环冷却。本发明有效解决了结晶器冷却的不均匀性，减少了冷却水用量。
Description
技术领域
本发明涉及非晶制造领域，尤其涉及一种非晶结晶器结构。
背景技术
非晶带材形成过程中，冷却速率至少达到106℃/s，冷却的均匀性至关重要。为了达到冷却均匀性的目的，有采用两端进水的方式的结晶器，有采用中间分水的方式结晶器，还有采用分段短水槽方式的结晶器，这些手段虽然能够起到冷却的目的，但是耗水量会非常大，一般有500-1000t/h，而且冷却不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非晶结晶器冷却结构，以解决非晶结晶器在使用中冷却能力不强和冷却均匀性不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种非晶结晶器，包括：
旋转芯，所述旋转芯顶部外周具有环形设置的边缘凹台，并且所述旋转芯顶部内具有与环形的所述边缘凹台同心设置的环形中部凹台，所述边缘凹台和中部凹台之间为第一凸台；
铜套，与所述旋转芯过盈配置，所述铜套底部外周具有环形设置的边缘凸台，与所述边缘凹台相对形成第一水槽；所述铜套底部内具有与环形的所述边缘凸台同心设置的环形中部凸台，与所述中部凹台相对应形成第二水槽；并且，所述边缘凸台和中部凸台之间为第一凹台，与所述第一凸台相对形成第三水槽；
其中，所述第一水槽、第二水槽和第三水槽形成联通水槽，冷却水从水路进入所述联通水槽，完成对铜套表面钢水的循环冷却。
优选地，所述水槽长度为25-60mm。
优选地，所述铜套中部凸台的长度大于5mm。
优选地，所述铜套的材质为铍铜或铬锆铜。
优选地，所述旋转芯内部为中空设置。
本发明的非晶结晶器的特点在于，由于采用了全新的结构，相对缩短了水路长度，使得冷却水的流态一直处于入口段，因此，保证了冷却的均匀性，也大大减少了用水量，冷却水量只需250t/h就能达到生产要求。该非晶结晶器原则上适用于宽度小于等于142mm的带材。
附图说明
图1为本发明实施例的非晶结晶器结构示意图；
图2为本发明实施例的非晶结晶器结构的局部示意图；
图3为本发明实施例的非晶结晶器的轴向剖面图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1是本发明实施例的一种非晶结晶器结构示意图，如图1所示意，该实施例的一种非晶结晶器，包括旋转芯和铜套，R1表示为铜套外径，R2为铜套内径，铜套与旋转芯过盈装配，半径上的过盈量为0.5mm，另外，R1=500mm，R2=470mm。铜套上沿着圆周向开了150个轴向水槽，如图2所示，水槽在圆周向上均布，间隔为2.4°，旋转芯的内径根据转轴的要求定制，无特殊要求。
铜套采用铍铜或铬锆铜，旋转芯为钢质，为减轻重量，旋转芯一般有各种减重措施，如掏孔。优选地，本发明实施例中的铜套的材质为铍铜。
图3为本发明非晶结晶器的轴向剖面图。如图所示，该结晶器包括上部的铜套和下部的旋转芯。
本发明中az表示铜套的宽度，tz表示水槽的长度，dr表示铜套厚度，ch表示水槽的深度，tch表示水槽的有效深度，th表示水路的高度，dcw表示铜套中部凸台的长度，cwx表示旋转芯中部凹台长度，dr表示铜套的厚度，cwx表示旋转芯中部凹台的长度，各个参数的具体取值如下：
az=170mm，tz=45mm，dr=30mm，ch=10mm，tch=4mm，th=4mm，dcw=5mm，cwx=17mm。
结晶器工作时，水从图3所示的水路左侧进入，经过第一个水槽时完成换热工作，然后经过打乱流场分布以后进入第二个水槽，继续进行换热工作，最后再经过打乱流场分布以后，进入第三个水槽，完成换热工作后，经由右侧的出口离开结晶器的核心部位，进入管路，回到冷却水的蓄水池。
需要说明的是，水槽的长度tz的值并非一成不变，它有一个范围，取值为25-60mm，铜套中部凸台dcw的值也有一个范围，一般只要大于5mm即可。
本发明一个实施例中的非晶结晶器具体使用过程如下：
使用上述非晶结晶器（铜套材质为铍铜），进行结晶器生产，水量调到250t/h，带材的厚度偏差小于2μm，无断带现象，辊面在1h以后出现麻点（通过开启修磨设备可以消除，属于正常现象），带材损耗为0.13W/kg，激磁为0.16VA/kg，进出水温差为1.2℃，带材总体品质：优。
如上所述，本发明的非晶结晶器的特点在于，冷水进入水槽后打乱流场分布，缩短了水路长度，使得冷却水的流态一直处于入口段，因此，保证了冷却的均匀性，也大大减少了用水量。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种非晶结晶器，其特征在于，所述非晶结晶器包括：
旋转芯，所述旋转芯顶部外周具有环形设置的边缘凹台，并且所述旋转芯顶部内具有与环形的所述边缘凹台同心设置的环形中部凹台，所述边缘凹台和中部凹台之间为第一凸台；
铜套，与所述旋转芯过盈配置，所述铜套底部外周具有环形设置的边缘凸台，与所述边缘凹台相对形成第一水槽；所述铜套底部内具有与环形的所述边缘凸台同心设置的环形中部凸台，与所述中部凹台相对应形成第二水槽；并且，所述边缘凸台和中部凸台之间为第一凹台，与所述第一凸台相对形成第三水槽；
其中，所述第一水槽、第二水槽和第三水槽形成联通水槽，冷却水从水路进入所述联通水槽，完成对铜套表面钢水的循环冷却。
2.如权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述水槽长度为25-60mm。
3.如权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述铜套中部凸台的长度大于5mm。
4.如权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述铜套的材质为铍铜或铬锆铜。
5.如权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述旋转芯内部为中空设置。
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