CN109439921A - 一种椭圆形扁锭结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电渣重溶使用的椭圆形扁锭结晶器，包括筒装的工作铜板(4)，设置在工作铜板(4)内的工作空腔(13)，设置在筒装的工作铜板(4)上端的上顶板(1)，设置在工作铜板(4)下端的下底板(2)，工作铜板(4)径向截面为平滑的椭圆形，上顶板(1)和下底板(2)设有与工作铜板(4)径向截面形状、位置相同的椭圆形通孔。相比现有技术，本发明所提供的椭圆形扁锭结晶器采用椭圆形工作空腔，其工作面相比矩形扁锭结晶器在高温工作条件下不易变形，可以承受更高的变形力，使设备具有更长的使用寿命及安全性。

Description

一种椭圆形扁锭结晶器

技术领域

本发明涉及冶金机械行业电渣重溶技术领域，具体涉及一种椭圆形扁锭结晶器。

背景技术

重熔结晶器是电渣炉设备生产电渣钢锭的必需配套设备，在重熔过程中，冷却水由结晶器下部进水管流入，经结晶器铜质内套与钢板外壳之间的冷却层，按所设计的工艺条件冷却结晶器内的钢液，控制钢液的结晶速度形成电渣钢锭，冷却水从结晶器上部的出水管流出。

电渣扁锭结晶器目前的结构形式主要是平面板式结晶器，这种电渣扁锭结晶器工作铜板呈平板状，铜板的平面通常很宽，而且很高，其抗高温变形能力很弱。在电渣重熔过程中，铜板两面的温差高达1650℃以上，由于物体热胀冷缩的普遍规律，铜板两面的巨大温差必然导致铜板向高温面弯曲，反复使用若干次以后就会导致铜板产生较大的塑性变形而影响结晶器的正常使用，严重的时候会产生安全问题和电渣重熔质量问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中常用的扁锭结晶器易产生塑性变形，造成的结晶器无法正常使用导致的生产质量问题，安全问题以及维护成本问题，提供一种椭圆形扁锭结晶器，能够实现不易变形，寿命长，安全性高等优点。

本发明提供的一种椭圆形扁锭结晶器，包括筒装的工作铜板，工作铜板所围成的工作空腔，工作铜板径向截面为平滑的椭圆形，设置在筒装的工作铜板上端的上顶板，设置在工作铜板下端的下底板，上顶板和下底板型心带有与工作铜板径向截面形状相同的椭圆形通孔，选用椭圆形紫铜板作为工作铜板，由于工作铜板具有椭圆形曲面，曲面内层与高温钢液和高温渣液接触，曲面的外层与与冷却水接触，曲面内层与高温钢液和高温渣液接触所形成的高温层产生的变形抗力不足以克服冷却水对铜板形成的低温层产生的变形抗力再加上椭圆形曲面固有变形抗力，使椭圆形结晶器的工作铜板，基本不变形，工作寿命很长。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，在工作铜板横截面的两处短径位置与工作铜板轴向平行设置有两立肋板，在两立肋板中心位置垂直设置一水平的中间肋板，中间肋板与立肋板呈十字结构，中间肋板环绕工作铜板径向外表面设置，中间筋板和立筋板，与椭圆形弧面工作铜板焊为一体，把扁锭结晶器一側的铜板一分为四，缩短铜板一倍的宽度和长度，从而大幅度提高了铜板的刚度。在椭圆形弧面工作铜板高抗变形能力的基础上又提高弧形铜板的刚度，进一步提高了其抗变形的能力。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，上顶板和中间肋板的下表面分别设置有集水箱，下底板和中间肋板上表面分别设置有布水箱。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，工作铜板外表面设置有水箱导流板，工作铜板与水箱导流板间形成水缝，水箱导流板上端与集水箱连接，水箱导流板下端与布水箱连接，水箱导流板两侧端与立肋板连接。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，设置在上顶板下表面的集水箱侧面设置有一排水管，设置在下底板上边面的布水箱侧面设置有有一供水管。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，中间肋板上垂直设置有围绕工作铜板外表面一周的多个圆柱形导流孔，各导流孔之间间距相等，既强化椭圆形弧面工作铜板的抗变形刚度，又保证了结晶器冷却水畅通。

本发明所述的一种椭圆形扁锭结晶器，作为优选方式，工作铜板，上顶板，下底板，立肋板，中间肋板，集水箱，布水箱，水箱导流板间均采用焊接连接。

本发明提供的椭圆形扁锭结晶器，仅具有工作部件，加强部件，冷却部件，结构简单，制造维护方便，制造成本较低，结构改进的同时未产生额外的生产成本；椭圆形弧面工作铜板提高了结晶器变形抗力，解决了扁锭结晶器普遍存在的耐用性问题，使设备工作的主体的抗弯强度大幅度增加，增加了操作的安全性和机械使用寿命，节约生产成本；中间肋板与立肋板的复合结构进一步提升了这种椭圆形扁锭结晶器的抗高温变形能力，分割工作表面各区域，增加了检修的便利性；中间肋板设置导流孔保证了中间肋板的抗性变刚度，又起到匀流作用，使各部分受热均匀，进一步提高了抗形变能力。

附图说明

图1为椭圆形扁锭结晶器俯视图；

图2位椭圆形扁锭结晶器主视图；

图3为椭圆形扁锭结晶器左视图。

附图标记：

1、上顶板；2、下底板；3、水箱导流板；4、工作铜板；5、中间肋板；6、布水箱；7、集水箱；8、排水管；9、供水管；10、立肋板；11、导流孔；12、水缝；13、工作空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1～2所示，一种椭圆形扁锭结晶器，包括工作铜板4，工作铜板4所围成的工作空腔13，设置在筒装的工作铜板4上端的上顶板1，设置在工作铜板4下端的下底板2，工作铜板4径向截面为平滑的椭圆形，工作铜板4使用紫铜制成，椭圆形结晶器的内腔的厚度为150mm～800mm，宽度为300mm～2000mm，高度为800mm～3000mm，紫铜板的抗弯强度通常在210MPa～230MPa之间。弯制成椭圆形的弧面后，抗弯强度提高到580MPa～620Mpa。提高了近3倍。在工作铜板4横截面的两处短径位置与工作铜板4轴向平行设置有两立肋板10，在两立肋板10中心位置垂直设置一水平的中间肋板5，中间肋板5与立肋板10呈十字结构。上顶板1和中间肋板5的下表面分别设置有集水箱7，下底板2和中间肋板5上表面分别设置有布水箱6。工作铜板4外表面设置有水箱导流板3，工作铜板4与水箱导流板3间形成水缝12，水箱导流板3上端与集水箱7连接，水箱导流板3下端与布水箱6连接，水箱导流板3两侧端与立肋板10连接。设置在上顶板1下表面的集水箱7侧面设置有一排水管8，设置在下底板2上边面的布水箱6侧面设置有有一供水管9。中间肋板5上设置有导流孔11，导流孔11开孔大小为各部件之间均采用焊接连接。

如图3所示，中间肋板5环绕工作铜板4径向外表面设置，上顶板1，下底板2，中间肋板5与工作铜板4连接处皆设置有倒角。

椭圆形扁锭结晶器工作时，从供水管9进行给水，冷却水从供水管9流入下底板2的布水箱6，再通过水箱导流板3和工作铜板4之间所形成的的水缝12，流入中间肋板5下表面的集水箱7，冷却水从中间肋板5下表面集水箱7，通过导流孔11流入设置于中间肋板5上表面的布水箱6，通过布水箱6重新布水，再流入上箱体的水箱导流板3和工作铜板4间的水缝12，通过水缝12后，汇集与上顶板1下表面的集水箱7，再通过排水管8排走冷却水。在冷却水通水后开始在椭圆形扁锭结晶器的工作空腔13中按照电渣重溶工艺进行电渣重溶冶炼。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：包括筒装的工作铜板(4)，设置在所述工作铜板(4)内的工作空腔(13)，设置在筒装的所述工作铜板(4)上端的上顶板(1)，设置在所述工作铜板(4)下端的下底板(2)，所述工作铜板(4)径向截面为平滑的椭圆形，所述上顶板(1)和所述下底板(2)设有与所述工作铜板(4)径向截面形状、位置相同的椭圆形通孔。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：在所述工作铜板(4)横截面的两处短径位置与所述工作铜板(4)轴向平行设置有两立肋板(10)，在两所述立肋板(10)中心位置垂直设置一水平的中间肋板(5)，所述中间肋板(5)与所述立肋板(10)呈十字结构，所述中间肋板(5)环绕工作铜板(4)径向外表面设置。

3.根据权利要求1所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：所述上顶板(1)和所述中间肋板(5)的下表面分别设置有集水箱(7)，所述下底板(2)和所述中间肋板(5)上表面分别设置有布水箱(6)。

4.根据权利要求3所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：所述工作铜板(4)外表面设置有水箱导流板(3)，所述工作铜板(4)与所述水箱导流板(3)间形成水缝(12)，所述水箱导流板(3)上端与所述集水箱(7)连接，所述水箱导流板(3)下端与所述布水箱(6)连接，所述水箱导流板(3)两侧端与所述立肋板(10)连接。

5.根据权利要求3所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：设置在所述上顶板(1)下表面的所述集水箱(7)侧面设置有一排水管(8)，设置在所述下底板(2)上边面的所述布水箱(6)侧面设置有一供水管(9)。

6.根据权利要求2所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：所述中间肋板(5)上垂直设置有围绕所述工作铜板(4)外表面一周的多个圆柱形导流孔(11)，各所述导流孔(11)之间间距相等。

7.根据权利要求1～4所述的一种椭圆形扁锭结晶器，其特征在于：所述工作铜板(4)，所述上顶板(1)，所述下底板(2)，所述立肋板(10)，所述中间肋板(5)，所述集水箱(7)，所述布水箱(6)，所述水箱导流板(3)间均采用焊接连接。