CN108393444B - 一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，属于冶金行业炼钢设备技术领域。技术方案是：铜管（13）设在外壳（3）的中间，铜管（13）的外侧设有导流水套（4），隔水套（14）和密封法兰（35）将外壳（3）内分割成上空腔、中空腔和下空腔，结晶器进水管（37）与外壳（3）的下空腔连接，结晶器回水管（32）与外壳（3）的上空腔连接，线圈（16）设在外壳（3）的中空腔内，外壳（3）的中空腔分别与电磁搅拌进水管（2）和电磁搅拌回水管（15）连接。本发明的有益效果是：搅拌器与结晶器铜管分别采用独立的冷却系统，满足搅拌器冷却的要求，提高电磁搅拌器的使用寿命。而且能有利于提高铸坯坯壳的形成速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，属于冶金行业炼钢设备技术领域。
背景技术
随着连铸技术的不断发展。连铸钢种的不断扩大，电磁搅拌技术已越来越引起连铸界的普遍重视，合适的结晶器电磁搅拌能够降低结晶器内钢液的过热度，改善凝固条件，促使夹杂物和气泡的聚集上浮，折断正在成长的柱状晶末端枝晶，这些都有利于提高连铸坯的内外质量。
电磁搅拌改善铸坯组织结构的机理主要基于三点：(a)改变凝固过程的动力学条件；(b)改变凝固过程中热力学条件；(c)改善凝固过程的物质迁移条件。电磁搅拌的作用加速了钢液的流动，从而改善了热传导条件，使得钢液的热量更容易耗散，过热度降低以及钢液温度梯度的减少，更利于等轴晶的生长，可获得较大的等轴晶区。钢水的冷却速度在结晶器中最快，因此，电磁搅拌安装在结晶器上效果是最好的。
在冷却方式上，传统的结晶器电磁搅拌多采用搅拌器本体与结晶器冷却共用一路水的方式，其突出问题是结晶器冷却水的水质不能很好地满足搅拌器本体冷却的要求，制约了搅拌器本体的使用寿命，而搅拌器本体冷却采用独立冷却水系统，就很好地解决了这一问题。
发明内容
本发明目的是提供一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，将搅拌器与结晶器铜管分别采用独立的冷却系统，满足搅拌器冷却的要求，提高电磁搅拌器的使用寿命，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，包含电磁搅拌进水管、外壳、导流水套、铜管、隔水套、磁搅拌回水管、密封法兰、结晶器回水管、结晶器进水管和水槽，外壳内为一个封闭的腔室，铜管设在外壳的中间，铜管的外侧设有导流水套，导流水套的两端分别设有水槽，外壳内设有与铜管垂直布置的隔水套和密封法兰，隔水套和密封法兰将外壳内分割成上空腔、中空腔和下空腔，结晶器进水管与外壳的下空腔连接，结晶器回水管与外壳的上空腔连接，线圈设在外壳的中空腔内，外壳的中空腔分别与电磁搅拌进水管和电磁搅拌回水管连接。
所述外壳的下空腔、上空腔、导流水套、铜管、结晶器回水管、结晶器进水管和水槽构成结晶器铜管冷却系统，外壳的中空腔、电磁搅拌进水管、电磁搅拌回水管和线圈构成电磁搅拌器冷却系统。
所述导流水套两端的水槽分别与外壳的下空腔和上空腔连通。
所述导流水套上设有导流板，所述导流板通过调整螺钉固定在导流水套上。
所述外壳的中空腔内还设有压板、J型密封圈和密封胶圈，J型密封圈固定在密封法兰上，压板的一侧固定在导流水套上，压板的另一侧固定在密封法兰上，隔水套和密封法兰上分别设有密封胶圈，线圈固定在密封法兰上。
所述外壳中空腔内的线圈上设有绝缘材料。
所述铜管的两端分别通过法兰固定在外壳上。
采用本发明，结晶水由结晶器进水管进入外壳的下空腔，通过导流水套下端的水槽进入导流水套和铜管之间的水缝，向上对铜管进行冷却之后，由导流水套上端的水槽进入外壳的上空腔，最后由结晶器回水管排出，实现对结晶器铜管的冷却；电磁搅拌冷却水通过电磁搅拌进水管进入由隔水套、隔水法兰、密封法兰、压板、J型密封圈和密封胶圈组成的封闭的中空腔，对中空腔内的线圈进行冷却，冷却后的电磁搅拌冷却水由电磁搅拌回水管排出，实现对电磁搅拌器的冷却。
本发明的有益效果是：搅拌器与结晶器铜管分别采用独立的冷却系统，满足搅拌器冷却的要求，提高电磁搅拌器的使用寿命。而且电磁搅拌器使结晶器分割成上、下不互通的两个空腔，能够增大导流水套和铜管之间水缝内冷却水的压力和流速，有利于提高铸坯坯壳的形成速度。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明侧视图；
图3为本发明导流水套主视图；
图4为本发明导流水套侧视图；
图中：足辊支架1、电磁搅拌进水管2、外壳3、导流水套4、O型密封圈一5、上法兰6、支承法兰7、小法兰8、卡板9、0型密封圈二10、O型密封圈三11、O型密封圈四12、铜管13、隔水套14、电磁搅拌回水管15、线圈16、压板17、J型密封圈18、密封胶圈19、壳体下法兰20、衬板法兰21、下法兰22、喷嘴23、立管24、连接管25、喷淋环管26、接收源套管27、放射源套管28、压盖29、O型密封圈六30、隔水法兰31、结晶器回水管32、回水盒33、螺栓34、密封法兰35、进水盒36、结晶器进水管37、定位法兰38、导流板39、水槽40、调整螺钉41、足辊42。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1-4，一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，包含电磁搅拌进水管2、外壳3、导流水套4、铜管13、隔水套14、磁搅拌回水管15、密封法兰35、结晶器回水管32、结晶器进水管37和水槽40，外壳3内为一个封闭的腔室，铜管13设在外壳3的中间，铜管3的外侧设有导流水套4，导流水套4的两端分别设有水槽40，外壳3内设有与铜管13垂直布置的隔水套14和密封法兰35，隔水套14和密封法兰35将外壳3内分割成上空腔、中空腔和下空腔，结晶器进水管37与外壳3的下空腔连接，结晶器回水管32与外壳3的上空腔连接，线圈16设在外壳3的中空腔内，外壳3的中空腔分别与电磁搅拌进水管2和电磁搅拌回水管15连接。
所述外壳3的下空腔、上空腔、导流水套4、铜管13、结晶器回水管32、结晶器进水管37和水槽40构成结晶器铜管冷却系统，外壳3的中空腔、电磁搅拌进水管2、电磁搅拌回水管15和线圈16构成电磁搅拌器冷却系统。
在本实施例中，铜管13是结晶器的核心，它的外面安装有导流水套4，参照附图3、4，导流水套4的上面安装有导流板39和调整螺钉41，导流水套4上、下两端部的四个面都有一样的水槽40，导流水套4和铜管13一同安装在外壳3中央，并通过上端的上法兰6、支承法兰7、小法兰8、卡板9及O型密封圈和下端的壳体下法兰20、衬板法兰21、下法兰22固定在外壳3内。
外壳3内被密封法兰35及隔水套14 分成上、中、下三个空腔，结晶水由进水盒36、结晶器进水管37进入结晶器下空腔，通过导流水套4下端四个面的水槽40进入导流水套4和铜管13之间的水缝，向上对铜管13进行冷却之后，由导流水套4上端四个面的水槽40进入结晶器上空腔，最后由结晶器回水管32、回水盒33排出。
外壳3的中空腔通过隔水套14、隔水法兰31、密封法兰35、压板17、J型密封圈18、密封胶圈19和定位法兰38组成一个封闭的中空腔，这个封闭的中空腔分别与电磁搅拌进水管2和电磁搅拌回水管15连接。其中J型密封圈18安装在密封法兰35上，导流水套4安装在外壳3内部的铜管13上，通过六条螺栓34把密封法兰35与导流水套4上的压板17固定在一起，接着把线圈16安装在外壳3内的密封法兰35上，通过密封法兰35底部的螺丝固定，定位法兰38起定位作用，在密封法兰35的密封槽中安装密封胶圈19，隔水套14套壁底部压在密封胶圈19上，并通过螺栓与隔水法兰31固定在一起，使隔水套14和隔水法兰31之间安装了密封。
电磁搅拌冷却水采用纯净水，不含离子，电磁搅拌冷却水通过电磁搅拌进水管2进入由隔水套14、隔水法兰31、密封法兰35、压板17、J型密封圈18和密封胶圈19组成的封闭的中空腔，对中空腔内的线圈16进行冷却，冷却后的电磁搅拌冷却水由电磁搅拌回水管15排出，实现对电磁搅拌器的冷却。
另外，上述独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器中还包含喷淋组件和导辊组件，喷淋组件和导辊组件为本技术领域公知内容。喷淋组件包括喷嘴23、立管24、连接管25和喷淋环管26，对从结晶器中拉出的铸坯进强制冷却；导辊组件包括足辊支架1和足辊42，在结晶器下口附近四个边处都安装有足辊支架1，上面安装有足辊42，在送引锭的时起导向作用。接收源套管27和放射源套管28能够放置接收源和放射源，用来控制结晶器液位。
Claims (6)
1.一种独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于包含电磁搅拌进水管（2）、外壳（3）、导流水套（4）、铜管（13）、隔水套（14）、磁搅拌回水管（15）、密封法兰（35）、结晶器回水管（32）、结晶器进水管（37）和水槽（40），外壳（3）内为一个封闭的腔室，铜管（13）设在外壳（3）的中间，铜管（13）的外侧设有导流水套（4），导流水套（4）的两端分别设有水槽（40），外壳（3）内设有与铜管（13）垂直布置的隔水套（14）和密封法兰（35），隔水套（14）和密封法兰（35）将外壳（3）内分割成上空腔、中空腔和下空腔，结晶器进水管（37）与外壳（3）的下空腔连接，结晶器回水管（32）与外壳（3）的上空腔连接，线圈（16）设在外壳（3）的中空腔内，外壳（3）的中空腔分别与电磁搅拌进水管（2）和电磁搅拌回水管（15）连接；
所述外壳（3）的下空腔、上空腔、导流水套（4）、铜管（13）、结晶器回水管（32）、结晶器进水管（37）和水槽（40）构成结晶器铜管冷却系统，外壳（3）的中空腔、电磁搅拌进水管（2）、电磁搅拌回水管（15）和线圈（16）构成电磁搅拌器冷却系统。
2.根据权利要求1所述的独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于所述导流水套（4）两端的水槽（40）分别与外壳（3）的下空腔和上空腔连通。
3.根据权利要求2所述的独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于所述导流水套（4）上设有导流板（39），所述导流板（39）通过调整螺钉（41）固定在导流水套（4）上。
4.根据权利要求1或2所述的独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于所述外壳（3）的中空腔内还设有压板（17）、J型密封圈（18）和密封胶圈（19），J型密封圈（18）固定在密封法兰（35）上，压板（17）的一侧固定在导流水套（4）上，压板（17）的另一侧固定在密封法兰（35）上，隔水套（14）和密封法兰（35）上分别设有密封胶圈（19），线圈（16）固定在密封法兰（35）上。
5.根据权利要求4所述的独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于所述外壳（3）中空腔内的线圈（16）上设有绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的独立冷却外水直冷式电磁搅拌结晶器，其特征在于所述铜管（13）的两端分别通过法兰固定在外壳（3）上。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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