CN109226703B - 铸锭冷却方法及为该方法专门设计的水循环冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸锭冷却方法及水循环冷却装置，水循环冷却装置包括：冷却水槽，顶部开口而用于对输送链机上的铸锭模具进行浸水冷却，其宽度方向两侧板高于锭槽口向上的模具的底面且长度方向两侧板与锭槽口向上的模具的底面之间分别留有排水口；两个回流通道，分别对应安装在排水口的一侧并与同侧排水口相承接；中转水槽，与各回流通道的输出端相对接；散热器，进水口通过第一水管与中转水槽相连通并在第一水管上安装有变频泵，散热器的出水口通过第二水管与冷却水槽相连通，浇铸后的铸锭模具在随输送链机水平运转过程中浸入下方冷却水槽内的液面以下。本发明输送链机设置成水平线而无需有落差，实现水循环，冷却水槽内的冷却水呈动态，冷却效果佳。

Description

铸锭冷却方法及为该方法专门设计的水循环冷却装置

技术领域

本发明涉及铸锭冷却技术领域，特别是涉及一种铸锭冷却方法及为该方法专门设计的水循环冷却装置。

背景技术

连续铸造机的工作原理：金属液从混合炉出口放出，经溜槽注入水平式连续铸造机的船型溜槽，再经分配器注入铸锭模具而成型，连续铸造机上浇注的铸锭随铸模首先经间接水冷却，然后脱模送入冷却运输机直接水冷却，成品铸锭最后打捆包装。

现有的间接水冷却方法参照中国专利公开文献（CN206169208U）公开的一种锌合金锭浇铸可循环水冷却流水线，包括机架，所述机架上设置有用以循环输送锌合金锭成型模具的输送装置，所述输送装置的旁侧设有与供水源连通的输水主管，所述输水主管连接有若干沿纵向伸入输送装置内部的输水支管，所述输水支管上设置有若干喷水口朝向成型模具底部的喷头，所述输送装置的正下方设有固联在机架上并用以回收经由所述喷头喷出的水体的集水槽。通过该方案可达到冷却，但是仍存在以下缺陷：

1、用恒压泵控制水压,通过喷头喷射到模具背面进行冷却,缺点是冷却点不均匀,水存在飞溅的情况,会飞溅到流水线链条上面洗掉部分润滑油,润滑油会排到循环水槽,这些油需要定期过滤取出；

2、使用喷头,喷头直径1.5mm经常会堵塞,每隔两个月需要清理一次,耗费人工,影响生产；

3、模具从400度冷却至150度左右却时间较长,约10分钟。

另外，中国专利公开文献（CN204997017U）一种新型高效铝锭生产线铝锭冷却装置，包括箱体、进水口、出水口、排污口、阻渣墙，所述箱体内搭接铝锭输送带，铝锭输送带通过箱体内的冷却水对铝锭进行冷却；所述箱体一侧设有进水口，进水口口部设有法兰，所述进水口通过管道连接循环水泵，通过循环水泵将冷却水抽取至箱体内，使得箱体内的冷却水循环冷却，对铝锭的冷却效果好；所述箱体内部设有阻渣墙，所述阻渣墙上设有若干穿孔，阻渣墙对冷却铝锭产生的水渣进行一定的过滤，所述箱体底部一侧设有排污口，通过排污口对冷却铝锭产生的水渣进行回收利用，节约生产成本；所述箱体另一侧设有出水口，出水口口部设有法兰，所述出水口通过法兰连接管道。但是，这种结构是用于后期的直接水冷却，且需要模具有落差才能实现冷却,这样制作流水线的时候就需要比较长的设计,且高度也要比较高才能实现.相同功能材质的流水线造价高,占地面积大。

发明内容

本发明目的在于提供一种铸锭冷却方法及为该方法专门设计的水循环冷却装置，使铸锭模具水平运转的同时浸水冷却，提高冷却效率。

本发明采用的技术解决方案是：

铸锭冷却方法，在输送链机的下方安装冷却水槽，冷却水槽的宽度方向两侧板高于模具底面而长度方向两侧板与模具底面之间留有排水口，浇铸后的铸锭模具在随输送链机水平运转过程中浸入下方冷却水槽内的液面以下，通过调整冷却水槽的进水速率达到冷却水槽的水位高低控制。

本发明进一步提供一种为实施上述铸锭冷却方法而专门设计的水循环冷却装置，该水循环冷却装置包括：冷却水槽，顶部开口而用于对输送链机上的铸锭模具进行浸水冷却，所述冷却水槽的宽度方向两侧板高于锭槽口向上的模具的底面且冷却水槽的长度方向两侧板与锭槽口向上的模具的底面之间分别留有排水口；两个回流通道，分别对应安装在所述排水口的一侧并与同侧排水口相承接；中转水槽，与各回流通道的输出端相对接；散热器，其进水口通过第一水管与中转水槽相连通并在第一水管上安装有变频泵，所述散热器的出水口通过第二水管与冷却水槽相连通。

优选地，所述第二水管的远离散热器的一端向上伸入冷却水槽内并在该端上安装有弹力挡片。

优选地，所述冷却水槽的宽度方向两侧板分别相对模具底面高出模具厚度的50％～70％。

优选地，所述冷却水槽的长度方向两侧板分别低于锭槽口向上的模具的底面4mm～6mm。

优选地，所述回流通道倾斜布置，其与排水口相承接的输入端高于其与中转水槽相对接的输出端。

优选地，所述散热器为铜管散热器。

进一步地，该水循环冷却装置还包括作用于散热器表面及其周围气流的散热风机。

进一步地，该水循环冷却装置还包括PLC控制器和液位传感器，所述变频泵电性连接PLC控制器的驱动端，所述液位传感器电性连接PLC控制器的信号输入端并作用于冷却水槽液面。

本发明的有益效果：

1、本发明的水循环冷却装置包括冷却水槽、回流通道、中转水槽、变频泵及散热器，回流通道的两端与冷却水槽的排水口和中转水槽相对接，散热器通过第一水管与中转水槽相连通并通过第二水管与冷却水槽相连通，如此冷却作业时启动变频泵，使得冷却水从中转水槽内抽出并经过散热器的降温再输入冷却水槽内，而冷却水槽内的冷却水同时又从排水口流出并经过回流通道流入中转水槽，如此实现水循环，冷却水槽内的冷却水呈动态，冷却效果佳。

2、本发明的冷却水槽的长度方向两侧板与模具底面之间留有排水口，使得当水位超过排水口高度后，在变频泵工作往冷却水槽内进水的同时也从排水口排水，实现冷却水槽内的冷却水呈动态，并通过变频器控制转速来控制进水流量达到预期的水位高度并保持，模具底部全部都浸在水里，冷却非常均匀，且冷却速度很快，可以在很短时间内将模具冷却至80度,约3分钟；而且当冷却水烧开翻滚的时候水不会飞溅到输送链机外，碰不到输送链机的链条,加之水经过沸腾后都是非常清澈不带油渍，且不使用喷头，不易堵塞、免维护。

3、本发明的冷却水槽的宽度方向两侧板分别向上插入模具与链板之间的间隙，宽度方向两侧板顶端均高于模具底面而形成挡水板，且安装状态下冷却水槽的宽度方向侧板顶端位于模具与链板之间的连接件的下方，使冷却水槽具备容纳高于模具底面适当高度的冷却水的能力，而且输送链机在水平运转时不会受到冷却水槽宽度方向两侧板的阻碍而会正常运转，对应于冷却水槽的输送链机设置成水平线而无需有落差，输送链机可设计较短且高度也可较低。

附图说明

图1为本发明水循环冷却装置与输送链机安装示意图。

图2为本发明水循环冷却装置结构示意图。

图3为本发明冷却水槽、中转水槽和回流通道关系图。

图4为本发明冷却水槽冷却作业状态示意图。

图5为图4中所示的P局部放大图。

附图标记说明：

100、输送链机；101、传动链；10、冷却水槽；11、侧板A；12、侧板B；20、中转水槽；30、回流通道；40、散热器；41、第一水管；42、第二水管；43、弹力挡片；50、变频泵；60、散热风机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本实施例提供一种铸锭冷却方法，区别于传统的冷却水喷淋在铸锭模具表面的方法，本实施例的铸锭冷却方法是在输送链机100的下方安装冷却水槽10，冷却水槽10的宽度方向两侧板A11高于模具底面而长度方向两侧板B12与模具底面之间留有排水口，利用高于模具底面的冷却水槽10侧板A11给予冷却水槽10具备容纳高于模具底面适当高度的冷却水的能力，从而使得在冷却过程中铸锭模具的下部分浸没在冷却液面下，并利用所述排水口不间断地向外排水，配合合适的进水速率以期达到保持高于模具底面的适当水位的同时冷却水槽10内的冷却水不断更替，避免冷却水温度过高，浇铸后的铸锭模具在随输送链机100水平运转过程中浸入下方冷却水槽10内的液面以下。

如图1-5所示，本实施例还提供一种为实施上述铸锭冷却方法而专门设计的水循环冷却装置，该水循环冷却装置包括冷却水槽10、中转水槽20、散热器40及两个回流通道30。

本实施例的所述冷却水槽10安装在输送链机100的下方并且冷却水槽10顶部开口，用于对输送链机100上的铸锭模具进行浸水冷却。本实施例采用的输送链机100包括主动链轮、从动链轮和两个传动链101，所述传动链101传动连接于主动链轮和从动链轮上而形成闭环结构，铸锭模具的两端分别固定安装在两个传动链101的相向链板之间，各铸锭模具分别具有用于装填并成型出锭产品的锭槽，当锭槽口朝上时往其内浇铸，然后顺着传动链101向前运动的同时进行冷却，当行进至链轮处锭槽口逐步向下而将锭倒出，如此循环。为方便描述，本实施例定义锭槽口朝上的输送链机100上层为载锭层，定义锭槽口朝下的输送链机100下层为落锭层，各铸锭模具在载锭层和落锭层循环运转，而本实施例的冷却水槽10安装在载锭层和落锭层之间。

所述冷却水槽10的宽度方向两侧板A11高于锭槽口向上的模具的底面，一般相对模具底面高出模具厚度的50％～70％。例如，模具厚度为8cm，冷却水槽10的宽度方向两侧板A11分别相对模具底面高出5cm，这样使得冷却水槽10内的冷却液面最高可达到高于模具底面5cm的高度处。安装时，模具端部与链板之间留有供冷却水槽10的宽度方向侧板向上插入的间隙，且安装状态下冷却水槽10的宽度方向侧板A11顶端位于模具与链板之间的连接件的下方，因此输送链机100在运转时不会受到冷却水槽10宽度方向两侧板A11的阻碍而会正常运转，对应于冷却水槽10的输送链机100设置成水平线而无需有落差，输送链机100可设计较短且高度也可较低。

所述冷却水槽10的长度方向两侧板B12与锭槽口向上的模具的底面之间分别留有排水口，优选地所述冷却水槽10的长度方向两侧板B12分别低于锭槽口向上的模具的底面4mm～6mm而形成所述排水口。由于该排水口的存在使得冷却水槽10内的冷却水会从该排水口向外排出，相对于完全被围在冷却水槽10内且不流动的情况而言，本实施例的冷却水槽10内的冷却水是动态平衡的，水温不会太高，冷却效果好，更能降低冷却水冷却模具后的高温负面影响。

在本实施例中，所述两个回流通道30分别对应安装在所述排水口的一侧并与同侧排水口相承接以接受从排水口外流的水，所述中转水槽20与各回流通道30的输出端相对接。所述回流通道30倾斜布置，其与排水口相承接的输入端高于其与中转水槽20相对接的输出端，使得回流通道30内的水受自重作用自然回流至中转水槽20，节能降耗。进一步在所述回流通道30的输出端安装有过滤器，通过过滤器截留异物并让冷却水流入中转水槽20。

在本实施例中，所述散热器40的进水口通过第一水管41与中转水槽20相连通并在第一水管41上安装有变频泵50，所述散热器40的出水口通过第二水管42与冷却水槽10相连通，工作时启动变频泵50将水从中转水槽20内经过散热器40抽送至冷却水槽10，散热器40的作用在于使送入冷却水槽10的水预先经过冷却降温处理，降低冷却水槽10内的水温，保证冷却效果。

所述散热器40优选采用铜管散热器。为进一步提高散热效果，该水循环冷却装置还包括作用于散热器40表面及其周围气流的散热风机60。

所述第二水管42的远离散热器40的一端向上伸入冷却水槽10内并在该端上安装有弹力挡片43，该弹力挡片43一方面在变频泵50工作时克服弹力挡片43的下压作用而使得水补充至冷却水槽10内，另一方面在变频泵50不工作时弹力挡片43挡住第二水管42的伸入端，避免从此处回流。

进一步地，为实现自动控制冷却水槽10的液位，本实施例的水循环冷却装置还包括PLC控制器和液位传感器，所述变频泵50电性连接PLC控制器的驱动端，所述液位传感器电性连接PLC控制器的信号输入端并作用于冷却水槽10液面以实时监测冷却水槽10内的液面高度。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.水循环冷却装置，其特征在于，该水循环冷却装置包括：

冷却水槽，顶部开口而用于对输送链机上的铸锭模具进行浸水冷却，所述冷却水槽的宽度方向两侧板高于锭槽口向上的模具的底面且冷却水槽的长度方向两侧板与锭槽口向上的模具的底面之间分别留有排水口，铸锭模具端部与输送链机的链板之间留有供冷却水槽的宽度方向侧板向上插入的间隙，冷却水槽的宽度方向侧板顶端位于模具与链板之间的连接件的下方；

两个回流通道，分别对应安装在所述排水口的一侧并与同侧排水口相承接；

中转水槽，与各回流通道的输出端相对接；

散热器，其进水口通过第一水管与中转水槽相连通并在第一水管上安装有变频泵，所述散热器的出水口通过第二水管与冷却水槽相连通，所述第二水管的远离散热器的一端向上伸入冷却水槽内并在该端上安装有弹力挡片。

2.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，所述冷却水槽的宽度方向两侧板分别相对模具底面高出模具厚度的50％～70％。

3.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，所述冷却水槽的长度方向两侧板分别低于锭槽口向上的模具的底面4mm～6mm。

4.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，所述回流通道倾斜布置，其与排水口相承接的输入端高于其与中转水槽相对接的输出端。

5.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，所述散热器为铜管散热器。

6.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，该水循环冷却装置还包括作用于散热器表面及其周围气流的散热风机。

7.根据权利要求1所述的水循环冷却装置，其特征在于，该水循环冷却装置还包括PLC控制器和液位传感器，所述变频泵电性连接PLC控制器的驱动端，所述液位传感器电性连接PLC控制器的信号输入端并作用于冷却水槽液面。

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