CN110303121A - 一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，包括第一层平台、第二层平台、半连铸炉、结晶器、用于放置结晶器并驱动结晶器振动的结晶器振动装置，第一层平台与地面之间、第一层平台与第二层平台之间均设有楼梯，半连铸炉可翻转的设置在第一层平台的上部一侧、半连铸炉的浇注液出口设有浇注箱，第二层平台与半连铸炉的炉口高度一致，半连铸炉的炉口上部可拆卸的安装有炉罩，炉罩的烟尘出口连接有尾气处理系统，所述第一层平台的一侧位于浇注箱的下方可调节水平移动的设有结晶器振动装置。本发明浇注箱与半连铸炉连接，安装可靠，拆装方便；结晶器冷却均匀，脱模方便，可防止粉尘和气体的污染。

Description

一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统

技术领域

发明涉一种浇注箱，具体是涉及一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统。

背景技术

在铜锭半连铸生产过程中需用到半连铸炉、中间罐、结晶器、结晶器振动装置、引锭杆、拉铸机等，然而现有的铜锭半连铸生产过程中存在如下问题1、半连铸炉在熔化铜时，会产生大量的烟尘，污染场内空气， 2、半连铸炉需将浇注液倾倒入中间罐后再通过中间罐进行浇注，操作步骤繁琐，3、结晶器容易出现脱模困难，冷却不均等问题，铜锭凝固过程易造成偏析，影响铜锭质量，4、结晶器与半连铸炉之间的位置不易调节，因此需要对现有技术进一步改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明提供一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统。

发明解决上述问题的技术方案是：

一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，包括第一层平台、第二层平台、半连铸炉、结晶器、用于放置结晶器并驱动结晶器振动的结晶器振动装置，第一层平台与地面之间、第一层平台与第二层平台之间均设有楼梯，其特征在于，半连铸炉可翻转的设置在第一层平台的上部一侧、半连铸炉的浇注液出口设有浇注箱，第二层平台与半连铸炉的炉口高度一致，半连铸炉的炉口上部可拆卸的安装有炉罩，炉罩的烟尘出口连接有尾气处理系统，所述第一层平台的一侧位于浇注箱的下方可调节水平移动的设有结晶器振动装置。

进一步，半连铸炉的底部一侧通过翻转轴及轴承座安装在第一层平台上，半连铸炉的底部另一侧通过液压缸驱动翻转。

进一步，炉罩包括与半连铸炉炉口裙边匹配的底座和设置在底座上的罩体，

底座的横截面呈方形、圆形或多边形结构，底座的中间设有与半连铸炉炉口匹配的进料口，底座的周边设有底座安装孔，罩体前侧开设有活动门，罩体的顶部设有吊装梁，吊装梁上焊接有吊装耳，罩体后侧壁的上部向后凸出形成有集烟室，集烟室的一侧一体设计有与其内部连通的烟管，烟管呈向半连铸炉一侧开口的“凵”字形结构，“凵”字形结构下部的横管与翻转轴同轴设置，横管的出口端固设有法兰，

尾气处理系统包括固定烟管、填料箱、风井、布袋收尘器、主风机和烟囱管，填料箱架设在风井上，固定烟管的一端伸入法兰中，另一端与填料箱的顶部进口连接，填料箱内设有至少一层填料层，填料箱的底部出口通过管道与风井一侧的进口连接，风井的内部上下交错设有隔板，风井的另一侧出口通过管道与布袋收尘器连接，布袋收尘器的出口通过管道与主风机的进口连接，主风机的出口与烟囱管连接。

进一步，浇注箱包括箱体，箱体内部砌筑有耐火砖层，所述箱体的一侧设有浇注液进口，浇注液进口的外部一体成型有安装框，安装框的边缘具有安装孔，所述箱体的底部中间设有浇注液出口管，浇注液出口管的末端设有石墨管，石墨管的外部以及浇注液出口管的外部均涂有耐火泥层。

进一步，所述石墨管为三通管，其中：石墨管的上端为进口端，两侧为出口端，石墨管的进口端带有外螺纹，浇注液出口管的出口端带有内螺纹，石墨管与浇注液出口管螺接连接，箱体的顶部具有裙边，箱体远离浇注液进口侧的顶部具有与裙边连接的盖板。

进一步，结晶器包括结晶器本体，结晶器本体具有双层壁结构，双层壁之间形成冷却水夹套，结晶器本体的内部中间具有容纳铜液体的内腔，结晶器本体的纵截面呈倒“凸”字形结构，结晶器本体的外壁上部围绕结晶器本体的四周设有与冷却水夹套连通的冷却水进水管，结晶器本体的底壁围绕结晶器本体的底部四周设有与冷却水夹套连通且向内倾斜的冷却水出水孔。

进一步，冷却水出水孔的倾斜角度为30—60°。

进一步，冷却水出水孔的倾斜角度为45°，结晶器本体的内壁的四边通过导圆角平滑过渡连接。

进一步，结晶器振动装置包括振动台架、电机、支撑腿、杠杆臂、主轴、偏心轮、承重轮和顶块，振动台架的通过弹簧安装在支撑腿上，振动台架的内部具有槽，槽周边设有用于放置结晶器的槽钢架，振动台架的底部两侧分别设有承压块，主轴的通过轴承座安装在振动台架的前端，主轴靠近两端的位置分别设有偏心轮，主轴的一端设有皮带盘，主轴通过皮带及皮带盘的方式与电机连接，振动台架的下方的两侧分别设有杠杆臂，杠杆臂为U形结构，杠杆臂的一端设有对应偏心轮的承重轮，另一端设有对应承压块的顶块，杠杆臂的转动支点位于振动台架后侧的支撑腿上，支撑腿的下部安装有与第一层平台上的直线导轨匹配的直线滚轮。

发明有益效果如下：

1、通过设计底座方便了炉罩与半连铸炉的装配；通过设计吊装梁及吊装耳方便了炉罩的整体吊装；通过设计活动门可方便炉罩的开启和关闭；通过设计炉罩以及尾气处理系统有效的方便了烟尘的排出，既防止粉尘和气体的污染，提高了电渣精炼的产品质量；

2、通过浇注箱代替中间罐，浇注箱与半连铸炉连接，安装可靠，拆装方便；石墨管的外部以及浇注液出口管的外部均涂有耐火泥层，可以防止石墨管氧化，延长石墨管的使用寿命；石墨管采用三通管具有两路出口可以使得浇注液朝两个方向分开流动易于铜锭浇注成型；箱体远离浇注液进口侧的顶部设置盖板，可以防止箱体倾斜时浇注液溢出；

3、结晶器冷却均匀，脱模方便，保证了铜锭的质量；

4、结晶器振动装置利用偏心轮及杠杆原理使振动台架振动方便了结晶器脱模；通过在槽周边设有槽钢架，方便了结晶器的架设；支撑腿的下部安装有直线滚轮，直线滚轮可与直线导轨配合使用，方便了振动装置与熔炉之间的位置调节。

附图说明

图1为发明较佳实施例1的结构示意图；

图2为发明较佳实施例1中半连铸炉与炉罩装配的的主视图；

图3为发明较佳实施例1中尾气处理系统的结构示意图；

图4为发明较佳实施例1中炉罩的结构示意图；

图5为发明较佳实施例1中浇注箱的主视图；

图6为发明较佳实施例1中浇注箱的右视图；

图7为发明较佳实施例1中浇注箱的左视图；

图8为发明较佳实施例1中结晶器的俯视图；

图9为发明较佳实施例1中结晶器的侧视图；

图10为发明较佳实施例1中结晶器的仰视图；

图11为发明较佳实施例1中结晶器振动装置的侧视图；

图12为发明较佳实施例1中结晶器振动装置的主视图；

图13为发明较佳实施例1中振动台架的俯视图；

图中：第一层平台1，第二层平台2，半连铸炉3，炉罩4，浇注箱5，翻转轴6，结晶器振动装置7，结晶器8，液压缸9，楼梯10，法兰11，固定烟管12，填料箱13，填料层14，风井15，隔板16，布袋收尘器17，主风机18，烟囱管19，

底座41，罩体42，底座安装孔411，进料口412，集烟室421，烟管422，吊装梁423，吊装耳424，活动门425，横管4221，

箱体51，盖板52，耐火砖层53，浇注液出口管54，安装框55，浇注液进口56，裙边57，石墨管58，安装孔551，

结晶器本体81，内腔811，内壁812，外壁813，冷却水进水管814，冷却水出水孔815，导圆角816，底壁817，冷却水夹套818，

振动台架71，支撑腿72，杠杆臂73，弹簧74，主轴75，偏心轮76，皮带盘77，承压块711，槽712，槽钢架713，直线滚轮721，承重轮731，顶块732，转动支点733。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述发明。

实施例1，参见图1所示的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，包括第一层平台1、第二层平台2、半连铸炉3、结晶器8、用于放置结晶器8并驱动结晶器振动的结晶器振动装置7，第一层平台1与地面之间、第一层平台1与第二层平台2之间均设有楼梯10，半连铸炉3可翻转的设置在第一层平台1的上部一侧、半连铸炉3的浇注液出口设有浇注箱5，第二层平台2与半连铸炉3的炉口高度一致，半连铸炉3的炉口上部可拆卸的安装有炉罩4，炉罩4的烟尘出口连接有尾气处理系统，所述第一层平台1的一侧位于浇注箱5的下方可调节水平移动的设有结晶器振动装置7。

进一步，半连铸炉3的底部一侧通过翻转轴6及轴承座安装在第一层平台1上，半连铸炉3的底部另一侧通过液压缸9驱动翻转。

参见图2和图4所示，炉罩4包括与半连铸炉炉口裙边匹配的底座41和设置在底座41上的罩体42，底座41的中间设有与半连铸炉炉口匹配的进料口412，底座41的周边设有底座安装孔411，罩体42前侧开设有活动门425，罩体42的顶部设有吊装梁423，吊装梁423上焊接有吊装耳424，罩体42后侧壁的上部向后凸出形成有集烟室421，集烟室421的一侧一体设计有与其内部连通的烟管422，烟管422呈向半连铸炉3 一侧开口的“凵”字形结构，“凵”字形结构下部的横管4221与翻转轴6同轴设置，横管4221的出口端固设有法兰11，进一步，底座41的横截面呈方形、圆形或多边形结构，

参见图2和图3所示，尾气处理系统包括固定烟管12、填料箱13、风井15、布袋收尘器17、主风机18和烟囱管19，填料箱13架设在风井15上，固定烟管12的一端伸入法兰11中，另一端与填料箱13的顶部进口连接，填料箱13内设有至少一层填料层14，填料箱13的底部出口通过管道与风井15一侧的进口连接，风井15的内部上下交错设有隔板16，风井15的另一侧出口通过管道与布袋收尘器17连接，布袋收尘器17的出口通过管道与主风机18的进口连接，主风机18的出口与烟囱管19连接。

参见图5——图7所示，浇注箱5包括箱体51，箱体51内部砌筑有耐火砖层53，所述箱体51的一侧设有浇注液进口56，浇注液进口56的外部一体成型有安装框55，安装框55的边缘具有安装孔551，所述箱体51的底部中间设有浇注液出口管54，浇注液出口管54的末端设有石墨管58，石墨管58的外部以及浇注液出口管54的外部均涂有耐火泥层。

进一步，所述石墨管58为三通管，其中：石墨管58的上端为进口端，两侧为出口端，石墨管58的进口端带有外螺纹，浇注液出口管54的出口端带有内螺纹，石墨管58与浇注液出口管54螺接连接，箱体51的顶部具有裙边57，箱体51远离浇注液进口侧的顶部具有与裙边57连接的盖板52。

参见图8——图10所示，结晶器8包括结晶器本体81，结晶器本体81具有双层壁结构，双层壁之间形成冷却水夹套818，结晶器本体81的内部中间具有容纳铜液体的内腔811，结晶器本体81的纵截面呈倒“凸”字形结构，结晶器本体81的外壁813上部围绕结晶器本体81的四周设有与冷却水夹套818连通的冷却水进水管814，结晶器本体81的底壁817围绕结晶器本体81的底部四周设有与冷却水夹套818连通且向内倾斜的冷却水出水孔815，结晶器本体81的纵截面呈倒“凸”字形结构可以方便结晶器本体81的架设。

进一步，冷却水出水孔815的倾斜角度为30—60°，优选为45°，结晶器本体81的内壁812的四边通过导圆角816平滑过渡连接，该导圆角设计可以方便脱模。

参见图11——图13所示，结晶器振动装置包括振动台架71、电机、支撑腿72、杠杆臂73、主轴75、偏心轮76、承重轮731和顶块732，振动台架71的通过弹簧74安装在支撑腿72上，振动台架71的内部具有槽712，槽712周边设有用于放置结晶器8的槽钢架713，振动台架71的底部两侧分别设有承压块711，主轴75的通过轴承座安装在振动台架71的前端，主轴75靠近两端的位置分别设有偏心轮76，主轴75的一端设有皮带盘77，主轴75通过皮带及皮带盘的方式与电机连接，振动台架71的下方的两侧分别设有杠杆臂73，杠杆臂73为U形结构，杠杆臂73的一端设有对应偏心轮76的承重轮731，另一端设有对应承压块711的顶块732，杠杆臂73的转动支点733位于振动台架71后侧的支撑腿72上，支撑腿72的下部安装有与第一层平台1上的直线导轨100匹配的直线滚轮721。

本发明操作人员可以站在第二层平台2上，打开活动门425往半连铸炉3内加料，加料方便，当浇注液满足浇注条件后，操作人员控制液压缸9伸出，带动半连铸炉3绕翻转轴6进行翻转，翻转过程中浇注液流入浇注箱5中，石墨管58伸入结晶器8中，浇注液由石墨管58流入结晶器8中开浇，此过程中，半连铸炉3转动会带动炉罩4及烟管422一起转动，由于横管4221与翻转轴6同轴设置，横管4221与翻转轴6绕轴线同步转动，而固定烟管12的一端伸入法兰11中，因此，横管4221与固定烟管12之间是活动连接，当主风机18开启后烟尘由烟管422进入固定烟管12，由固定烟管12进入填料箱13，并经过填料层14，填料层14的填料优选为铜屑，填料一方面可以吸收烟尘中的固体颗粒起到初步过滤的作用，一方面可以对烟尘进行降温，随后烟尘进一步进入风井15，在隔板16的作用下延长烟尘的停留时间进一步降温，然后进入布袋收尘器17过滤，过滤后的尾气经主风机18经入烟囱管19外排，布袋收尘器17的工作机理是含尘气体由灰斗上部进风口进入后，在挡风板的作用下，气流向上流动，流速降低，部分大颗粒粉尘由于惯性力的作用被分离出来落入灰斗。含尘气体进入中箱体经滤袋的过滤净化，粉尘被阻留在滤袋的外表面，净化后的气体经滤袋口进入上箱体，由出风口排出，进一步风井15与布袋收尘器17之间还可以设置水膜旋风除尘器，值得注意的是结晶器振动装置7是可以移动的，通过移动结晶器振动装置7可以调节结晶器8与石墨管58的位置，保证浇注液向结晶器8内部两侧流动均匀。

当引锭开始时，开启电机，电机通过皮带驱动皮带盘77转动，皮带盘77带动主轴75转动，主轴75转动带动偏心轮76转动，偏心轮76间歇式带动承重轮731下压，承重轮731下压过程中带动杠杆臂73的另一端绕转动支点733翘起，使顶块732顶在承压块711上从而带动振动台架71产生振动，于此同时，高压冷却水由冷却水进水管814进入冷却水夹套818，然后通过冷却水出水孔815均匀的覆盖并喷在成型铜锭四周的表面，从而实现铜锭的均匀冷却，保证了铜锭的质量。

以上显示和描述了发明的基本原理和主要特征和发明的优点。本行业的技术人员应该了解，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发明的原理，在不脱离发明精神和范围的前提下，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发明范围内。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 (9)

1.一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，包括第一层平台（1）、第二层平台（2）、半连铸炉（3）、结晶器（8）、用于放置结晶器（8）并驱动结晶器振动的结晶器振动装置（7），第一层平台（1）与地面之间、第一层平台（1）与第二层平台（2）之间均设有楼梯（10），其特征在于，半连铸炉（3）可翻转的设置在第一层平台（1）的上部一侧、半连铸炉（3）的浇注液出口设有浇注箱（5），第二层平台（2）与半连铸炉（3）的炉口高度一致，半连铸炉（3）的炉口上部可拆卸的安装有炉罩（4），炉罩（4）的烟尘出口连接有尾气处理系统，所述第一层平台（1）的一侧位于浇注箱（5）的下方可调节水平移动的设有结晶器振动装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，半连铸炉（3）的底部一侧通过翻转轴（6）及轴承座安装在第一层平台（1）上，半连铸炉（3）的底部另一侧通过液压缸（9）驱动翻转。

3.根据权利要求2所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，炉罩（4）包括与半连铸炉炉口裙边匹配的底座（41）和设置在底座（41）上的罩体（42），

底座（41）的横截面呈方形、圆形或多边形结构，底座（41）的中间设有与半连铸炉炉口匹配的进料口（412），底座（41）的周边设有底座安装孔（411），罩体（42）前侧开设有活动门（425），罩体（42）的顶部设有吊装梁（423），吊装梁（423）上焊接有吊装耳（424），罩体（42）后侧壁的上部向后凸出形成有集烟室（421），集烟室（421）的一侧一体设计有与其内部连通的烟管（422），烟管（422）呈向半连铸炉（3） 一侧开口的“凵”字形结构，“凵”字形结构下部的横管（4221）与翻转轴（6）同轴设置，横管（4221）的出口端固设有法兰（11），

尾气处理系统包括固定烟管（12）、填料箱（13）、风井（15）、布袋收尘器（17）、主风机（18）和烟囱管（19），填料箱（13）架设在风井（15）上，固定烟管（12）的一端伸入法兰（11）中，另一端与填料箱（13）的顶部进口连接，填料箱（13）内设有至少一层填料层（14），填料箱（13）的底部出口通过管道与风井（15）一侧的进口连接，风井（15）的内部上下交错设有隔板（16），风井（15）的另一侧出口通过管道与布袋收尘器（17）连接，布袋收尘器（17）的出口通过管道与主风机（18）的进口连接，主风机（18）的出口与烟囱管（19）连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，浇注箱（5）包括箱体（51），箱体（51）内部砌筑有耐火砖层（53），所述箱体（51）的一侧设有浇注液进口（56），浇注液进口（56）的外部一体成型有安装框（55），安装框（55）的边缘具有安装孔（551），所述箱体（51）的底部中间设有浇注液出口管（54），浇注液出口管（54）的末端设有石墨管（58），石墨管（58）的外部以及浇注液出口管（54）的外部均涂有耐火泥层。

5.根据权利要求4所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，所述石墨管（58）为三通管，其中：石墨管（58）的上端为进口端，两侧为出口端，石墨管（58）的进口端带有外螺纹，浇注液出口管（54）的出口端带有内螺纹，石墨管（58）与浇注液出口管（54）螺接连接，箱体（51）的顶部具有裙边（57），箱体（51）远离浇注液进口侧的顶部具有与裙边（57）连接的盖板（52）。

6.根据权利要求1所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于， 结晶器（8）包括结晶器本体（81），结晶器本体（81）具有双层壁结构，双层壁之间形成冷却水夹套（818），结晶器本体（81）的内部中间具有容纳铜液体的内腔（811），结晶器本体（81）的纵截面呈倒“凸”字形结构，结晶器本体（81）的外壁（813）上部围绕结晶器本体（81）的四周设有与冷却水夹套（818）连通的冷却水进水管（814），结晶器本体（81）的底壁（817）围绕结晶器本体（81）的底部四周设有与冷却水夹套（818）连通且向内倾斜的冷却水出水孔（815）。

7.根据权利要求6所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，冷却水出水孔（815）的倾斜角度为30—60°。

8.根据权利要求6所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，冷却水出水孔（815）的倾斜角度为45°，结晶器本体（81）的内壁（812）的四边通过导圆角（816）平滑过渡连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于铜锭加工带尾气处理的半连铸浇注结晶系统，其特征在于，结晶器振动装置包括振动台架（71）、电机、支撑腿（72）、杠杆臂（73）、主轴（75）、偏心轮（76）、承重轮（731）和顶块（732），振动台架（71）的通过弹簧（74）安装在支撑腿（72）上，振动台架（71）的内部具有槽（712），槽（712）周边设有用于放置结晶器（8）的槽钢架（713），振动台架（71）的底部两侧分别设有承压块（711），主轴（75）的通过轴承座安装在振动台架（71）的前端，主轴（75）靠近两端的位置分别设有偏心轮（76），主轴（75）的一端设有皮带盘（77），主轴（75）通过皮带及皮带盘的方式与电机连接，振动台架（71）的下方的两侧分别设有杠杆臂（73），杠杆臂（73）为U形结构，杠杆臂（73）的一端设有对应偏心轮（76）的承重轮（731），另一端设有对应承压块（711）的顶块（732），杠杆臂（73）的转动支点（733）位于振动台架（71）后侧的支撑腿（72）上，支撑腿（72）的下部安装有与第一层平台（1）上的直线导轨（100）匹配的直线滚轮（721）。