CN110695343A - 一种熔铸用结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔铸用结晶器，涉及熔铸成型技术领域，结晶器包括外壳及套设在外壳内的内胆，外壳与内胆的上端之间设有上环形堵板，外壳与内胆的下端之间设有下环形堵板，上环形堵板、外壳、下环形堵板、内胆形成环形冷却腔体，在上环形堵板及下环形堵板与外壳及内胆之间有过盈配合面，且外部连接处焊接，使得结晶器在过盈配合面及焊接面双层保护下，大大降低漏水的概率，避免结晶器故障，延长结晶器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及熔铸成型技术领域，特别是涉及一种熔铸用结晶器。
背景技术
目前在电解铝行业阳极钢爪的修复中，熔铸成型是经常采用的方法，熔铸技术中熔铸用结晶器是最为关键的部件，熔铸用结晶器的结构形式直接关系到其使用寿命、成型效果及成本。熔铸用结晶器的主体结构一般分为内胆、外壳和两端堵头组成，为了节省成本，内胆采用的材质为铜，外壳和两端堵头采用的材质为普通碳钢，然后将其焊接而成。熔铸过程是极热过程，内胆与外壳之间有冷却水，用于保护内胆，提高内胆寿命，熔铸结束后的脱模过程会产生极大的拉应力，这种冷热交替加之外力的作用，导致结晶器在焊口处经常裂缝，出现漏水现象，结晶器一旦出现漏水，将无法进行生产，只能进行修复，裂缝严重的只能报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种熔铸用结晶器，以解决上述现有技术存在的问题，使结晶器漏水的概率大大减少，延长使用寿命，降低结晶器故障率
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种熔铸用结晶器，包括外壳及套设在所述外壳内的内胆，所述外壳与所述内胆的上端之间设有上环形堵板，所述外壳与所述内胆的下端之间设有下环形堵板，所述上环形堵板、所述外壳、所述下环形堵板、所述内胆形成环形冷却腔体，所述上环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述下环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述上环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合，所述下环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合，所述外壳下部设有进水口，所述外壳上部设有出水口。在过盈配合及焊接双层保护下，大大降低漏水概率。
优选地，所述上环形堵板和所述下环形堵板的内侧壁和外侧壁均为二级台阶面，且所述内胆的外壁两端和所述外壳的内壁两端也均为二级台阶面，所述上环形堵板的下台阶面与所述外壳及所述内胆上端的下台阶面形成过盈配合，所述上环形堵板的上台阶面与所述外壳及所述内胆上端的上台阶面形成间隙配合。
优选地，所述外壳由厚壁无缝钢管加工而成，所述外壳壁厚为10-12mm。
优选地，所述进水口与所述出水口的直径为30-40mm，所述进水口与所述出水口轴线垂直于所述外壳轴线且互相平行。
优选地，所述内胆采用厚壁铜管加工而成，所述内胆壁厚为10-15mm。
优选地，所述内胆内部为锥形型腔结构，锥度为0.5-1度。
优选地，所述上环形堵板与所述下环形堵板的厚度为10-12mm。
优选地，对上环形堵板、下环形堵板进行加热，采用压力机将外壳、内胆、上环形堵板、下环形堵板压为一体，然后进行焊接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的熔铸用结晶器，在所述上环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述下环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述上环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合，所述下环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合。熔铸用结晶器采用过盈配合的方式，使上环形堵板及下环形堵板与外壳及内胆之间连接无缝隙，防止其漏水；熔铸用结晶器还采用焊接的方式，对上环形堵板及下环形堵板与外壳及内胆的连接处进行密封加固，在过盈配合面及焊接面双层保护下，大大降低漏水的概率，避免发生故障，延长了使用寿命。
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为本发明提供的熔铸用结晶器轴向剖面图；
图2为图1熔铸用结晶器轴向剖面图V局部放大视图；
图3为本发明提供的熔铸用结晶器轴侧图；
图4为本发明提供的熔铸用结晶器外壳轴向剖面图；
图5为图4熔铸用结晶器外壳轴向剖面图W局部放大视图；
图6为本发明提供的熔铸用结晶器内胆轴向剖面图；
图7为图6熔铸用结晶器内胆轴向剖面图Y局部放大视图；
图8为本发明提供的熔铸用结晶器上环形堵板及下环形堵板剖面图；
图9为图8熔铸用结晶器上环形堵板及下环形堵板剖面图Z局部放大视图；
图中：1-外壳，2-内胆，3-上环形堵板，4-下环形堵板，5-出水口，6-进水口，7-环形冷却腔体。
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熔铸用结晶器，以解决现有技术存在的问题，使结晶器的漏水概率大大降低，避免结晶器故障，延长结晶器使用寿命。
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1-9，本发明提供一种熔铸用结晶器，包括外壳1及套设在外壳1内的内胆2，外壳1与内胆2的上端之间设有上环形堵板3，外壳1与内胆2的下端之间设有下环形堵板4，上环形堵板3、外壳1、下环形堵板4、内胆2形成环形冷却腔体7，上环形堵板3靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与外壳1的内侧壁及内胆2的外侧壁焊接，下环形堵板4靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与外壳1的内侧壁及内胆2的外侧壁焊接，上环形堵板3靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与外壳1的内侧壁及内胆2的外侧壁形成过盈配合，下环形堵板4靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与外壳1的内侧壁及内胆2的外侧壁形成过盈配合，外壳1下部设有进水口6，外壳1上部设有出水口5。熔铸用结晶器采用过盈配合的方式，使上环形堵板及下环形堵板与外壳及内胆之间连接无缝隙，防止其漏水；熔铸用结晶器还采用焊接的方式，对上环形堵板及下环形堵板与外壳及内胆的连接处进行密封加固，在过盈配合面及焊接面双层保护下，大大降低漏水的概率，避免发生故障，延长了使用寿命。
上环形堵板3和下环形堵板4的内侧壁和外侧壁均为二级台阶面，且内胆2的外壁两端和外壳1的内壁两端也均为二级台阶面，上环形堵板3的下台阶面与外壳1及内胆2上端的下台阶面形成过盈配合，下环形堵板4的上台阶面与外壳1及内胆2下端的上台阶面形成过盈配合，采用过盈配合方式，保证连接处无缝隙，防止熔铸用结晶器漏水，上环形堵板3的上台阶面与外壳1及内胆2上端的上台阶面焊接，下环形堵板4的下台阶面与外壳1及内胆2下端的下台阶面焊接，对连接处进行密封加固。
进水口6与出水口5的直径为30-40mm，进水口6与出水口5轴线垂直于外壳1轴线且互相平行，使得冷却水在腔体内分布均匀，确保冷却效果。
内胆2采用厚壁铜管加工而成，内胆壁厚为10-15mm。内胆2内部为锥形型腔结构，锥度为0.5-1度，有利于熔焊后的拔模且不影响产品的使用。
外壳1由厚壁无缝钢管加工而成，外壳壁厚为10-12mm，上环形堵板与下环形堵板的厚度为10-12mm，可以在保证强度的基础上，尽可能减少用料成本。
对上环形堵板3、下环形堵板4进行加热，采用压力机将外壳1、内胆2、上圆环堵板3、下圆环堵板4压为一体，然后进行焊接。
本发明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 (7)
1.一种熔铸用结晶器，其特征在于：包括外壳及套设在所述外壳内的内胆，所述外壳与所述内胆的上端之间设有上环形堵板，所述外壳与所述内胆的下端之间设有下环形堵板，所述上环形堵板、所述外壳、所述下环形堵板、所述内胆形成环形冷却腔体，所述上环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述下环形堵板靠近外端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁焊接，所述上环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合，所述下环形堵板靠近内端面的外侧壁和内侧壁分别与所述外壳的内侧壁及所述内胆的外侧壁形成过盈配合，所述外壳下部设有进水口，所述外壳上部设有出水口。
2.根据权利要求1所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述上环形堵板和所述下环形堵板的内侧壁和外侧壁均为二级台阶面，且所述内胆的外壁两端和所述外壳的内壁两端也均为二级台阶面，所述上环形堵板的下台阶面与所述外壳及所述内胆上端的下台阶面形成过盈配合，所述上环形堵板的上台阶面与所述外壳及所述内胆上端的上台阶面焊接；所述下环形堵板的上台阶面与所述外壳及所述内胆下端的上台阶面形成过盈配合，所述下环形堵板的下台阶面与所述外壳及所述内胆下端的下台阶面焊接。
3.根据权利要求2所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述外壳由厚壁无缝钢管加工而成，所述外壳壁厚为10-12mm。
4.根据权利要求3所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述进水口与所述出水口的直径为30-40mm，所述进水口与所述出水口轴线垂直于所述外壳轴线且互相平行。
5.根据权利要求4所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述内胆采用厚壁铜管加工而成，所述内胆壁厚为10-15mm。
6.根据权利要求5所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述内胆内部为锥形型腔结构，锥度为0.5-1度。
7.根据权利要求1所述的熔铸用结晶器，其特征在于：所述上环形堵板与所述下环形堵板的厚度为10-12mm。
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