CN103586429B - 非晶结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非晶结晶器，该结晶器包括：铜套和旋转芯，铜套上具有外环状槽、第一内环状槽和第二内环状槽，第一内环状槽和第二内环状槽之间形成环状凸台。旋转芯包括一体式的旋转主轴和支撑部，旋转主轴中心设置有轴向进口和轴向出口；支撑部设置有进水通道、第一出水通道、第二出水通道、第三出水通道和环状槽，环状槽分别与环状凸台、第一内环状槽和第二内环状槽形成第一冷却腔、第二冷却腔和第三冷却腔。冷却水在结晶器中形成冷却水循环，用于冷却外环状槽内的待冷却钢液。本发明采用在非晶结晶器上开外环状槽的结构，使冷却腔内的冷却水最大限度的冷却外环状槽内的钢液，并采用两路冷却循环水路，提高了待冷却钢液的冷却速率。

Description

非晶结晶器

技术领域

本发明涉及一种非晶结晶器，特别是涉及一种用于制备大块非晶的非晶结晶器。

背景技术

非晶态合金在制备过程中，由于需要非常高的冷却速率(106K/s)，使其尺寸上只能是低维材料，非晶合金多以薄带、细丝和细粉为主，影响了非晶合金的实际应用。通常我们把毫米尺寸的非晶合金定义为大块非晶，大块非晶的出现拓展了非晶合金的应用前景，获得大块非晶成为该领域的热点问题。

目前，冷却能力不佳是影响大块非晶形成的一个主要因素。普通的甩带法由于冷却能力达不到形成大块非晶的要求而无法制备出大尺寸的大块非晶。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种非晶结晶器，以实现制备大块非晶或者需要较高冷却速率的非晶。

为实现上述目的，本发明提供了一种非晶结晶器，该非晶结晶器包括：铜套，所述铜套的外圆周面上具有外环状槽，用于容置待冷却钢液，所述铜套的内圆周面上具有与外环状槽同轴设置的第一内环状槽和第二内环状槽，所述第一内环状槽和第二内环状槽以外环状槽为中心分别设置在外环状槽的两侧，所述第一内环状槽和所述第二内环状槽之间形成环状凸台；旋转芯，包括一体式的旋转主轴和支撑部，所述铜套套接在所述支撑部上；所述旋转主轴中心的两侧分别设置有轴向进口和轴向出口；所述支撑部内设置有沿径向分布的进水通道、第一出水通道、第二出水通道和沿轴向分布的第三出水通道，所述第一出水通道与所述第二出水通道之间通过所述第三出水通道连通；所述支撑部的外圆周面上设置有与所述进水通道连通的环状槽，所述环状槽与所述环状凸台形成第一冷却腔，所述环状槽与所述第一内环状槽形成第二冷却腔，所述环状槽与所述第二内环状槽形成第三冷却腔。

冷却水依次经过轴向进口、进水通道、第一冷却腔、第二冷却腔、第一出水通道、轴向出口形成第一冷却循环水路，从而对所述外环状槽内的钢液进行冷却；冷却水依次经过轴向进口与进水通道、第一冷却腔、第三冷却腔、第二出水通道、第三出水通道、第一出水通道、轴向出口形成第二冷却循环水路，从而对所述外环状槽内的钢液进行冷却。

进一步地，所述支撑部在圆周方向上具有数个隔断层，将冷却循环水路划分成数个独立的冷却循环水路。

优选地，所述外环状槽的深度为0.1-0.2mm。

优选地，所述外环状槽的宽度为0.2-0.5mm。

本发明的优点是在非晶结晶器上采用开外环状槽的设计，使冷却腔内的冷却水最大限度的冷却外环状槽内的钢液，采用两路冷却循环水路，提高了待冷却钢液的冷却速率。

附图说明

图1A为本发明的非晶结晶器结构的主视图；

图1B为本发明的非晶结晶器结构的左视图。

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。

本发明的非晶结晶器采用在非晶结晶器上开外环状槽的设计，用于制备大块非晶以及需要较高冷却速率的非晶。

图1A为本发明的非晶结晶器结构的主视图，图1B为本发明的非晶结晶器结构的左视图，结合图1A和图1B所示，图中箭头方向为水流方向，非晶结晶器包括铜套100和旋转芯200。

铜套100为圆环状结构，在铜套的外圆周面上具有外环状槽101，用于容置待冷却钢液，铜套100的内圆周面上具有第一内环状槽102和第二内环状槽103，第一内环状槽102和第二内环状槽103与外环状槽101同轴设置，且第一内环状槽102和第二内环状槽103以外环状槽101为中心分布设置在外环状槽101的两侧；第一内环状槽102和第二内环状槽103之间形成环状凸台104。外环状槽101的深度为0.1-0.2mm，宽度为0.2-0.5mm，适合制备大块非晶。

旋转芯200，包括一体式的旋转主轴210和支撑部220，铜套100套接在铜套支撑部220上。在旋转主轴210中心的两侧分别设置有轴向进口211和轴向出口212。支撑部220内设置有沿径向分布的进水通道221、第一出水通道222、第二出水通道223和沿轴向分布的第三出水通道224，第一出水通道222与第二出水通道223之间通过第三出水通道224连通。支撑部220的外圆周面上设置有与进水通道221连通的环状槽225，环状槽225与铜套100的环状凸台104形成第一冷却腔301，环状槽225与第一内环状槽102形成第二冷却腔302，环状槽225与第二内环状槽103形成第三冷却腔303。

支撑部220在圆周方向上具有数个隔断层226，将冷却循环水路划分成数个独立的冷却循环水路，加快了冷却水的循环速率，如图1B所述，支撑部220在圆周方向上具有四个隔断层226，则在圆周方向上被划分出四个独立冷却循环水路。

结晶器工作时，冷却水依次经过轴向进口211、进水通道221、第一冷却腔301、第二冷却腔302、第一出水通道222、轴向出口212形成第一冷却循环水路，进而对外环状槽101内的钢液进行冷却；冷却水依次经过轴向进口211与进水通道221、第一冷却腔301、第三冷却腔303、第二出水通道223、第三出水通道224、第一出水通道222、轴向出口212形成第二冷却循环水路，进而对外环状槽101内的钢液进行冷却。由此可见，冷却水经过第一冷却腔301以后分别进入不同的出水通道，最终在第一出水通道222处汇聚流出，形成一个大的水循环。第一冷却腔301、第二冷却腔302和第三冷却腔303从外环状槽101的三个面共同冷却外环状槽101内的钢液，提高了钢液的冷却速率。

本发明的非晶结晶器采用开外环状槽的设计，使冷却腔内的冷却水最大限度的冷却外环状槽的钢液，采用两路冷却循环水路，提高了钢液的冷却速率，提高了非晶结晶器的冷却性能，达到了快速冷却钢液的效果。

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 (4)

1.一种非晶结晶器，其特征在于，所述非晶结晶器包括：

铜套，所述铜套的外圆周面上具有外环状槽，用于容置待冷却钢液，所述铜套的内圆周面上具有与外环状槽同轴设置的第一内环状槽和第二内环状槽，所述第一内环状槽和第二内环状槽以外环状槽为中心分别设置在外环状槽的两侧，所述第一内环状槽和所述第二内环状槽之间形成环状凸台；

旋转芯，包括一体式的旋转主轴和支撑部，所述铜套套接在所述支撑部上；所述旋转主轴中心的两侧分别设置有轴向进口和轴向出口；所述支撑部内设置有沿径向分布的进水通道、第一出水通道、第二出水通道和沿轴向分布的第三出水通道，所述第一出水通道与所述第二出水通道之间通过所述第三出水通道连通；所述支撑部的外圆周面上设置有与所述进水通道连通的环状槽，所述环状槽与所述环状凸台形成第一冷却腔，所述环状槽与所述第一内环状槽形成第二冷却腔，所述环状槽与所述第二内环状槽形成第三冷却腔；

冷却水依次经过轴向进口、进水通道、第一冷却腔、第二冷却腔、第一出水通道、轴向出口形成第一冷却循环水路，从而对所述外环状槽内的钢液进行冷却；冷却水依次经过轴向进口与进水通道、第一冷却腔、第三冷却腔、第二出水通道、第三出水通道、第一出水通道、轴向出口形成第二冷却循环水路，从而对所述外环状槽内的钢液进行冷却。

2.根据权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述支撑部在圆周方向上具有数个隔断层，将冷却循环水路划分成数个独立的冷却循环水路。

3.根据权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述外环状槽的深度为0.1-0.2mm。

4.根据权利要求1所述的非晶结晶器，其特征在于，所述外环状槽的宽度为0.2-0.5mm。