CN103639378B - 一种交叉冷却的结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交叉冷却的结晶器。该结晶器包括：主轴、旋转芯、压盖、铜套冷却槽和铜套，冷水从主轴经过压盖进水集水腔、旋转芯第一轴向通孔、旋转芯第一径向通孔、铜套冷却槽、旋转芯第二径向通孔和旋转芯第二轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的一条连通水路；和冷水从主轴经过压盖进水集水腔、旋转芯第三轴向通孔、旋转芯第三径向通孔、铜套冷却槽、旋转芯第四径向通孔、集水腔和旋转芯第四轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的另一条连通水路。本发明通过在旋转芯内部设置两种进出水管路，可使铜套冷却槽中的相邻两根冷却水的流动方向相反，使结晶器铜套表面温度及轴向温度变化均匀。

Description

一种交叉冷却的结晶器

技术领域

本发明涉及一种结晶器，主要针对于非晶、纳米晶生产过程中，由于铜套冷却槽中间和两边温度分布不均匀，导致铜套表面温度不均匀，从而产生铜套轴向凸度大的现象，而研制的一种交叉冷却的结晶器。

背景技术

结晶器是非晶、纳米晶带材生产过程中的核心部件，非晶、纳米晶带材表面质量、叠片系数等重要性能指标都取决于结晶器，所以如何提高结晶器的性能成为当今冶炼行业的重要难题。

现有结晶器没有考虑铜套冷却槽两边的温度对铜套辊形的影响，多是从左到右或者从右到左单一流向直行，水温在轴向上呈上升的趋势，因此对铜套在轴向上的冷却能力也是逐渐减弱的。不均匀的冷却能力直接导致带材厚度和性能在轴向上也出现不均匀现象。针对上述问题，需即刻解决铜套在轴向上的冷却能力不均匀现象，才可使带材的厚度和性能在轴向上均匀，从而生产出合格的非晶带材。

发明内容

本发明的目的在于克服现有铜套在轴向上冷却能力不均匀的现象，从而提供一种交叉冷却的结晶器。

为实现上述目的，本发明提供了一种交叉冷却的结晶器。该结晶器包括：主轴、旋转芯、压盖、铜套冷却槽和铜套，其特征在于，铜套的左右两边各有一个压盖，一侧压盖设有进水集水腔，另一侧压盖设有出水集水腔；旋转芯上设有第一轴向通孔、第一径向通孔、第二径向通孔和与第二轴向通孔；构成从旋转主轴经过压盖进水集水腔、第一轴向通孔、第一径向通孔、铜套冷却槽、第二径向通孔和第二轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的一条连通水路；旋转芯上还设有第三轴向通孔、第三径向通孔、第四径向通孔、集水腔和第四轴向通孔；构成从旋转主轴经过第三轴向通孔、第三径向通孔、铜套冷却槽、第四径向通孔、集水腔和第四轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的另一条连通水路；所述第一轴向通孔与第三轴向通孔均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上，为旋转芯上相邻的两个进水通孔；所述第二轴向通孔与第四轴向通孔均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上，为旋转芯上相邻的两个出水通孔。

进一步地，所述进水集水腔设有多个进水水口，且每相邻的两个进水水口分别与第一轴向通孔对应和第三轴向通孔对应。

进一步地，所述出水集水腔设有多个出水水口，且每相邻的两个出水水口分别与第二轴向通孔对应和第四轴向通孔对应。

本发明通过在旋转芯内部设置两种不同的进水水路和出水水路，可使铜套冷却槽中的相邻两根冷却水的流动方向相反，使结晶器铜套表面温度及轴向温度变化均匀。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结晶器沿轴向进冷水却的主视剖面图；

图2为本发明同一实施例的结晶器相邻槽交叉进水的主视剖面图；

图3为图1中C-C向的部分剖视图；

图4为图1中D-D向的部分剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一个实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一个实施例的结晶器沿轴向进水冷却的主视剖面图，该图可以从图4所示结晶器的A-A向剖面获得。

如图1所示，该实施例的结晶器包括：旋转主轴1，端盖2，压盖3，旋转芯4、铜套冷却槽5、铜套6，压盖进水集水腔7、压盖出水集水腔8、旋转芯第一轴向通孔9、旋转芯第一径向通孔10、旋转芯第二径向通孔11、旋转芯第二轴向通孔12、主轴深孔13、主轴分水水孔14、传扭圆锥销15、密封圈16、旋转芯集水腔17和旋转芯第四轴向通孔18。

铜套6和压盖3都是圆环状，且铜套6的左右两边各一个压盖3。压盖3上有压盖进水集水腔7、压盖出水集水腔8。所有的进水水口均设置在压盖进水集水腔7中，且每一个进水水口与旋转芯上的第一轴向通孔9一一对应；所有的出水水口均设在压盖出水集水腔8中，且每一个出水水口与旋转芯上的第二轴向通孔12一一对应。铜套6与压盖3之间通过密封圈16进行密封。端盖2连接旋转主轴1和压盖3，传扭圆锥销15将旋转主轴1通过旋转运动传递给压盖3，传扭圆锥销15、密封圈16共同连接绑定压盖3和端盖2。主轴中心的左右两边打有深孔13，但不连通，在从深孔13处向旋转主轴1的外圆面打有2排通至其外圆面的主轴分水水孔14。

当所述结晶器工作时，冷水如图1中的箭头方向行旋转主轴1的深孔13流入，并沿着旋转主轴1的分水通孔14流入压盖进水集水腔7中，由压盖进水集水腔7的进水口分别进入对应的旋转芯第一轴向通孔9中，经旋转芯第一径向通孔10向左流入铜套冷却槽5的中一个横向水槽，铜套冷却槽5中的冷水将铜套6外表面传递过来的钢水热量吸收，然后热水经旋转芯的第二径向通孔11、第二轴向通孔12流入压盖出水集水腔8，经与冷水相逆的路径从旋转主轴1内部的出水端流出，进行钢水的循环冷却。上图中的所有零件和标准件作为一个整体同步高速旋转。

图2为本发明同一实施例相邻槽交叉进水的主视剖面图，该图可以从图3所示的结晶器的B-B向剖面获得。

如图2所示，该实施例的结晶器包括：旋转主轴1，端盖2，压盖3，旋转芯4、铜套冷却槽5、铜套6，压盖进水集水腔7、压盖出水集水腔8、主轴深孔13、主轴分水水孔14、传扭圆锥销15、密封圈16、旋转芯集水腔17、旋转芯第四径向通孔19、旋转芯第三径向通孔20、旋转芯第三轴向通孔21。

铜套6和压盖3都是圆环状，且铜套6的左右两边各一个压盖3。压盖3上有压盖进水集水腔7、压盖出水集水腔8。所有的进水水口均设置在压盖进水集水腔7中，且每一个进水水口与旋转芯上的第三轴向通孔21一一对应；所有的出水水口均设在压盖出水集水腔8中，且每一个出水水口与旋转芯上的图1中的第四轴向通孔18一一对应。铜套6与压盖3之间通过密封圈16进行密封。端盖2连接旋转主轴1和压盖3，传扭圆锥销15将旋转主轴1通过旋转运动传递给压盖3，传扭圆锥销15、密封圈16共同连接绑定压盖3和端盖2。主轴中心的左右两边打有深孔13，但不连通，在从深孔13处向旋转主轴1的外圆面打有2排通至其外圆面的主轴分水水孔14。

当所述结晶器工作时，冷水如图1中的箭头方向行旋转主轴1的深孔13流入，并沿着旋转主轴1的分水通孔14流入压盖进水集水腔7中，由压盖进水集水腔7的进水口分别进入对应的旋转芯第三轴向通孔21中，经旋转芯第三径向通孔20向右流入铜套冷却槽5中的一个横向水槽中，铜套冷却槽5中的冷水将铜套6外表面传递过来的钢水热量吸收，然后热水经旋转芯的第四径向通孔19流入旋转芯的集水腔17中，通过管道向里向左，经图1中的第四轴向通孔18流入压盖出水集水腔8，经与冷水相逆的路径从旋转主轴1内部的出水端流出，进行钢水的循环冷却。上图中的所有零件和标准件作为一个整体同步高速旋转。

需要说明的是，第三轴向通孔21与图1中的第一轴向通孔9是均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上的，为旋转芯上相邻的两个进水通孔；第四轴向通孔18与第二轴向通孔12是均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上的，为旋转芯上相邻的两个出水通孔。进水集水腔7设有多个进水水口，且每相邻的两个进水水口分别与第一轴向通孔9对应和第三轴向通孔21对应，出水集水腔8设有多个出水水口，且每相邻的两个出水水口分别与第二轴向通孔12对应和第四轴向通孔18对应。这样设置，可以使冷水经相邻的两个进水水口进入铜套冷却槽5的分水槽中，使分水槽中相邻两根冷水的流动方向相反，以使结晶器铜套表面温度及轴向温度变化均匀，进而生产出轴向厚度和性能均匀的非晶、纳米晶带材。

图3为图1中C-C向的部分剖视图。旋转芯上均匀分布第一轴向通孔9、第一径向通孔10、第三轴向通孔21和第四径向通孔19，并且旋转芯上设有圆环状的集水腔17，集水腔17设于第一轴向通孔9和第三轴向通孔21之间，用于储存由铜套冷却槽中的进来的热水，并通过管道将热水送至出水口。

图4为图1中D-D向的部分剖视图。旋转芯上均匀分布第二轴向通孔12、第二径向通孔11、第三轴向通孔21和第三径向通孔20。并且旋转芯上设有集水腔17。

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 (7)

1.一种交叉冷却的结晶器，包括：主轴、旋转芯、压盖、铜套冷却槽和铜套，其特征在于，铜套的左右两边各有一个压盖，一侧压盖设有进水集水腔，另一侧压盖设有出水集水腔；

旋转芯上设有第一轴向通孔、第一径向通孔、第二径向通孔和与第二轴向通孔；构成从旋转主轴经过压盖进水集水腔、第一轴向通孔、第一径向通孔、铜套冷却槽、第二径向通孔和第二轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的一条连通水路；

旋转芯上还设有第三轴向通孔、第三径向通孔、第四径向通孔、集水腔和第四轴向通孔；构成从旋转主轴经过第三轴向通孔、第三径向通孔、铜套冷却槽、第四径向通孔、集水腔和第四轴向通孔，并沿着与进水逆流的方向返回旋转主轴的另一条连通水路；

所述第一轴向通孔与第三轴向通孔均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上，为旋转芯上相邻的两个进水通孔；所述第二轴向通孔与第四轴向通孔均匀穿插分布在为旋转芯外圆面上，为旋转芯上相邻的两个出水通孔。

2.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，所述进水集水腔设有多个进水水口，且每相邻的两个进水水口分别与第一轴向通孔对应和第三轴向通孔对应。

3.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，所述出水集水腔设有多个出水水口，且每相邻的两个出水水口分别与第二轴向通孔对应和第四轴向通孔对应。

4.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，所述主轴中心的左右两侧均有深孔，但在旋转主轴中心处不连通。

5.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，所述主轴中心左右均有分水通孔，通向压盖进水集水腔和出水集水腔。

6.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，还包括端盖，用于连接旋转主轴和压盖。

7.根据权利要求1所述的一种交叉冷却的结晶器，其特征在于，所述铜套与压盖之间通过密封圈进行密封。