CN110640099A - 新型结晶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型结晶装置，包括结晶器、钢带、压下辊、定位辊和支撑辊，结晶器包括轮毂、通水管和中心轴，轮毂的外侧圆周面上设有环形凹槽，中心轴固定于通水管内表面，通水管的管壁上设有轴向进水管路、轴向出水管路、径向进水管路和径向出水管路，轴向进水管路和径向进水管路连通，轴向出水管路和径向出水管路连通，轮毂内设有腔体、进水孔和出水孔，径向进水管路通过进水孔与腔体连通，径向出水管路通过出水孔与腔体连通，压下辊、定位辊和支撑辊位于钢带内侧，结晶器位于钢带的外侧，轮毂的外圆周面用于挤压钢带。本发明的特点是可以实现高温液体高效凝固成型，最大限度回收余热。

Description

新型结晶装置

技术领域

本发明涉及金属凝固生产技术领域，特别是涉及一种新型结晶装置。

背景技术

连铸技术是钢铁行业普遍采用的一种工艺，有色金属如铝、铜的连铸也被广泛采用。长期以来，提高生产效率和加强铸坯质量控制一直是冶金工作者的努力方向。随着经济技术的发展，连铸技术突飞猛进，有了巨大进步。

目前有色金属铜、铝的浇注机采用的是上世纪80年代从美国、德国、意大利引进的连铸技术，国产化后不断改进，从两轮式发展到现在普遍采用的四轮式，冷却方式是从结晶器四周喷水冷却，铸坯旋转270°后通过引桥旋出，经托架后进多机架多道次三辊式轧机连续轧制成最终产品。

铁合金行业目前仍停留在沙坑浇注大块产品，后续采取手工破碎成小块的原始作业方式，无法实现连铸。

钢铁行业连铸采用的是方形、矩形、圆形、异形和其它形式结晶器，靠结晶器振动和保护渣润滑拉出铸坯，这种结晶器因振动产生振痕易形成裂纹和漏钢事故，拉坯速度也受限。不能有效利用余热，能源浪费现象较为突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型结晶装置，用以解决上述现有技术中存在的技术问题，实现近终型高效浇铸；同时有望最大限度的回收预热，提高余热利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种新型结晶装置，包括结晶器、钢带、压下辊、定位辊和支撑辊，所述结晶器包括轮毂、通水管和中心轴，所述轮毂的外侧圆周面上设有环形凹槽，所述中心轴固定于所述通水管内表面，所述通水管的管壁上设有轴向进水管路、轴向出水管路、径向进水管路和径向出水管路，所述轴向进水管路和所述轴向出水管路均为盲孔，所述轴向进水管路和所述径向进水管路连通，所述轴向出水管路和所述径向出水管路连通，所述轮毂内设有腔体、进水孔和出水孔，所述径向进水管路通过所述进水孔与所述腔体连通，所述径向出水管路通过所述出水孔与所述腔体连通，所述压下辊、所述定位辊和所述支撑辊位于所述钢带内侧，所述结晶器位于所述钢带的外侧，所述轮毂的外圆周面用于挤压所述钢带。

优选地，所述腔体为两个。

优选地，所述通水管的外表面具有阶梯部，所述阶梯部用以对所述轮毂轴向定位。

优选地，所述环形凹槽的横截面为梯形，所述环形凹槽的槽底宽度小于槽口宽度。

优选地，所述压下辊、所述定位辊和所述支撑辊为水冷辊。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明具有以下优点：(1)采用本新型结晶装置，浇注速度可以大大提高，传统方式铝棒浇注只能实现12-18米/分钟，钢坯方坯拉速3-7米/分钟，板坯拉速1.2米/分钟左右，本发明可以成倍甚至更大幅度的提高，提高了产能；(2)余热利用在保证设备安全和工艺要求的前提下，最大限度的回收余热，提高余热利用效率。而传统方式无法实现余热回收；(3)本发明不仅适用于铜、铝的浇注，稍加改进后可以用于钢铁、铁合金及其他有色金属等更多的行业，市场前景好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例新型结晶装置结构示意图；

图2为本实施例新型进水管、出水管的截面图；

图中：1-结晶器；2-压下辊；3-定位辊；4-支撑辊。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种新型结晶装置，用以解决上述现有技术中存在的技术问题，采用近终型浇铸，实现高效铸轧愿望，最大限度提高余热利用率，。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例提供了一种新型结晶装置，本实施例以钢水的凝固为例进行说明，本装置还可以适用于其他金属液凝固。本实施例的新型结晶装置包括结晶器1、钢带、压下辊2、定位辊3和支撑辊4。其中结晶器1和压下辊2为主动辊，定位辊3和支撑辊4为从动辊，结晶器1包括轮毂、通水管和中心轴，轮毂的外侧圆周面上设有环形凹槽，环形凹槽用于盛放钢水，环形凹槽的形状可以根据最终成品的形状而设置，从而实现近终型浇铸。中心轴固定于通水管内表面，用于支撑作用。通水管的管壁上设有轴向进水管路、轴向出水管路、径向进水管路和径向出水管路，轴向进水管路和轴向出水管路均为盲孔，轴向进水管路和径向进水管路连通，轴向出水管路和径向出水管路连通，轮毂内设有腔体、进水孔和出水孔，径向进水管路通过进水孔与腔体连通，径向出水管路通过出水孔与腔体连通，这样设置使得冷水经过加热后排放出，从而加以利用，实现对余热的利用。压下辊2、定位辊3和支撑辊4位于钢带内侧，结晶器1位于钢带的外侧，轮毂的外圆周面用于挤压钢带，通过压下辊2、定位辊3和支撑辊4带动结晶器1转动。钢带盖住环形凹槽，避免钢水流出，并且钢带还可以对环形凹槽内的钢水进行冷却作用。对于不同的材质，所需要冷却的时间也略有不同，面对这种情况还可以调整压下辊2和定位辊3相对于结晶器1的位置，改变结晶器1与钢带的接触面积，从而调整结晶器1内的与钢带的接触时间。

使用时，压下辊2、定位辊3和支撑辊4带动结晶器1转动，在结晶器1即将与钢带接触的一端倒入钢水，钢水流入环形凹槽内，传动带盖住环形凹槽避免钢水流出。结晶器1内冷水有轴向进水管路中进入，沿着径向进水管路、进水孔进入到腔体内部，冷水经过腔体侧壁与环形凹槽处的钢水进行热交换，从而冷却钢水，而冷水经过腔体后沿出水孔、径向出水管路从轴向出水管路中流出，并且可以将升温后的水加以利用，实现余热利用的技术效果。

本实施例中依靠冷水与钢水之间的热交换实现钢水冷却为钢带的技术效果，为了使得钢水冷却效果均匀，本实施例中腔体为两个，每个腔体均对应一个进水孔、出水孔、轴向进水管路、轴向出水管路、径向进水管路和径向出水管路。

为了方便径向进水管路与进水孔对齐，径向出水管路与出水孔对齐。本实施例中，通水管的外表面具有阶梯部，阶梯部用以对轮毂轴向定位。当阶梯部与轮毂相抵时即实现径向进水管路与进水孔对齐，径向出水管路与出水孔对齐。并且还可以有效防止通水管沿轴向滑动。

进一步的，为了实现近终型浇铸，本实施例中环形凹槽的横截面为梯形，环形凹槽的槽底宽度小于槽口宽度，凹槽宽度和高度取决于最终成品要求。本领域技术人员可以根据具体成品的形状而更改环形凹槽的横截面的形状。

为了保证钢带温度，本实施例中压下辊2、定位辊3和支撑辊4为水冷辊。利用水冷辊可以通入冷却水的特性，对钢带进行降温，使钢带的温度比钢水低，从而使得钢带也对钢水起到冷却作用。

为了进一步减少浪费，实现水的循环利用，还可以设置储水箱，由结晶器1出来的热水进入储水箱的进水口，储水箱再与外界进行热交换使冷却水降温，冷却水降温后再由储水箱的出水口流出，进入到结晶器1中进行钢水冷却作用。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种新型结晶装置，其特征在于：包括结晶器、钢带、压下辊、定位辊和支撑辊，所述结晶器包括轮毂、通水管和中心轴，所述轮毂的外侧圆周面上设有环形凹槽，所述中心轴固定于所述通水管内表面，所述通水管的管壁上设有轴向进水管路、轴向出水管路、径向进水管路和径向出水管路，所述轴向进水管路和所述轴向出水管路均为盲孔，所述轴向进水管路和所述径向进水管路连通，所述轴向出水管路和所述径向出水管路连通，所述轮毂内设有腔体、进水孔和出水孔，所述径向进水管路通过所述进水孔与所述腔体连通，所述径向出水管路通过所述出水孔与所述腔体连通，所述压下辊、所述定位辊和所述支撑辊位于所述钢带内侧，所述结晶器位于所述钢带的外侧，所述轮毂的外圆周面用于挤压所述钢带。

2.根据权利要求1所述的新型结晶装置，其特征在于：所述腔体为两个。

3.根据权利要求1所述的新型结晶装置，其特征在于：所述通水管的外表面具有阶梯部，所述阶梯部用以对所述轮毂轴向定位。

4.根据权利要求1所述的新型结晶装置，其特征在于：所述环形凹槽的横截面为梯形，所述环形凹槽的槽底宽度小于槽口宽度。

5.根据权利要求1所述的新型结晶装置，其特征在于：所述压下辊、所述定位辊和所述支撑辊为水冷辊。

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