CN117206477A - 一种硅水浇注的可控温锭模及调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅水浇注的可控温锭模，包括底框，底框为顶端无面的空心腔体结构，且底框的顶端设置有中框，中框的顶端一侧设置有翻转件，翻转件的中部与锭模组件活动设置，底框内设置有冷却组件和制热组件，中框的前端设置有电源插座和控制面板；在高于阈值时，底框底端的风扇组件、冷却管启动，冷却管内部流通的冷却介质可通过翅片向外吸收温度，并通过冷却介质吸收高温，在锭模的下方设置有翅片，相对于传统的锭模，冷却效果更好，加速合金熔融液体的冷却，避免模具中的微量元素发生偏析，从而提高产品的质量，而低于阈值时，其内部顶端的加热电阻，可对锭模底端进行加热，将锭模内部维持在合适的阈值范围内，满足调控的目的。
Description
技术领域
本发明涉及温控锭模装置领域，特别是涉及一种硅水浇注的可控温锭模及调控系统。
背景技术
锭模，即是把熔融金属浇入并凝固成锭的模或容器，而硅被广泛应用于化工、冶金、电子等行业，其生产方式是在矿热炉中以硅石和碳质还原剂原料冶炼制得。在硅生产过程中，矿热炉内的硅石被还原成硅熔体，当熔体增加到一定数量后，通过烧穿器打开位于炉壁上的炉眼，使硅水流入盛装硅熔体的台包，台包内的硅熔体经吹氧精炼之后，缓慢倒入铸锭模具内进行浇注，由于硅的强度随着温度降低而降低会引起破碎，所以硅锭块成型后，需及时从锭模中取出，放到托盘上继续冷却到室温，再进行精整、破碎、包装。
传统的锭模一般是长方形铸铁容器，在浇注的过程中硅熔体凝固时所放出的大量热量被锭模吸收，少部分热量通过热辐射、传导到空气中。浇注时，台包内的硅熔体温度达1500℃以上，1.会使锭模一定程度被熔化，2.冷却过程中锭模会发生爆裂，3.锭模在高温流体的冲刷下会被侵蚀，因此传统锭模的使用寿命都较短，同时还会增加产品的含铁量使品级降低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种硅水浇注的可控温锭模及调控系统，通过设置的冷却组件和制热组件，在顶端的锭模硅水浇注时，其内部的热电偶可实时监测内部的温度变化，而控制结构内设置的温度阈值控制组件，可首先进行温度设定，在高于阈值时，底框底端的风扇组件、冷却管启动，冷却管内部流通的冷却介质可通过翅片向外吸收温度，并通过冷却介质吸收高温，在锭模的下方设置有翅片，相对于传统的锭模，冷却效果更好，加速合金熔融液体的冷却，避免模具中的微量元素发生偏析，从而提高产品的质量，而低于阈值时，其内部顶端的加热电阻，可对锭模底端进行加热，将锭模内部维持在合适的阈值范围内，满足调控的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种硅水浇注的可控温锭模，包括底框，所述底框为顶端无面的空心腔体结构，且所述底框的顶端设置有中框，所述中框的顶端一侧设置有翻转件，所述翻转件的中部与锭模组件活动设置，所述底框内设置有冷却组件和制热组件，所述中框的前端设置有电源插座和控制面板；所述冷却组件中包括冷却管、设置于冷却管外侧的翅片，所述冷却管为水平螺旋盘绕式结构，且所述翅片的中部开设有与冷却管的相适配的孔槽结构，且所述冷却管的两端与外接制冷介质保持连通，所述制热组件中包括加热电阻和贯穿于中框内部的连接头，所述加热电阻的一端与连接头固定连接，所述连接头的一端与控制面板电性连接，所述锭模组件内设置有锭模和热电偶，所述热电偶的一端设置于锭模内，且所述热电偶的一端与控制面板电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底框的底端设置有防尘板，所述防尘板的中部开设有多组方形空槽结构，且所述底框的四角均固定有支座，在所述底框的两端侧壁开设有侧孔，所述侧孔的尺寸与冷却管的尺寸相适配，且所述底框的中部开设有与风扇组件尺寸相适配的圆孔结构，且所述风扇组件通过安装架进行固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中框的前端设置有卡设框，且所述卡设框的底端与锭模的前端接触，所述卡设框的内侧壁涂覆有耐火泥。
作为本发明的一种优选技术方案，所述翻转件中包括辊座、设置于中框外侧的翻转块、与翻转块活动设置的气动伸缩杆和固定于气动伸缩杆的输出端的定位圈，所述定位圈为中空结构，且所述定位圈与锭模组件活动设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述锭模组件中包括锭模、固定于锭模两侧的定位杆和固定于锭模前端的拉杆，所述锭模的内侧开设有梯形的凹槽结构，且在凹槽内设置有硅水堵头。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加热电阻和冷却管为垂直分布，且所述翅片与加热电阻为处于同向分布。
作为本发明的一种优选技术方案，所述锭模的内侧设置有侧块，且所述侧块的两侧与辊座活动设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定位杆设置于定位圈内，且突出于定位圈外侧的定位杆外侧套设有紧固螺栓。
作为本发明的一种优选技术方案，所述翅片在冷却管上阵列等距分布，所述加热电阻在中框内阵列等距分布。
一种硅水浇注的可控温锭模的调控系统，包括一种硅水浇注的可控温锭模，所述控制面板中设置有温度阈值控制组件、单片机、显示屏和控制按键结构，所述单片机的一端与温度阈值控制组件和控制按键结构电性连接，且单片机的一端与显示屏电性连接，实现温度数据显示。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
1、本装置中，通过设置的冷却组件和制热组件，在顶端的锭模硅水浇注时，其内部的热电偶可实时监测内部的温度变化，而控制结构内设置的温度阈值控制组件，可首先进行温度设定，在高于阈值时，底框底端的风扇组件、冷却管启动，冷却管内部流通的冷却介质可通过翅片向外吸收温度，并通过冷却介质吸收高温，在锭模的下方设置有翅片，相对于传统的锭模，冷却效果更好，加速合金熔融液体的冷却，避免模具中的微量元素发生偏析，从而提高产品的质量，而低于阈值时，其内部顶端的加热电阻，可对锭模底端进行加热，将锭模内部维持在合适的阈值范围内，满足调控的目的。
2、在本装置中，通过设置的气动伸缩杆结构，使锭模能够倾斜地升起一定角度，方便锭模从底框上偏转，则方便将锭模转移到其他区域，减少人工操作的劳动强度。
3、本装置中，由于锭模主体采用无接缝的一次成型技术，高温熔体的冲刷、侵蚀比较均一，其框式结构可杜绝爆裂现象，高强度锭模底板、硅水堵头拆装方便，更换简易，具有极强的操作实用性；使浇注、转运、冷却过程更加安全、稳定，提高了产品等级，降低了硅生产的综合成本，对我国硅行业的发展具有重大意义和较高的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一；
图2为本发明的结构示意图之二；
图3为本发明的结构示意图之三；
图4为图3的结构侧视图；
图5为本发明的冷却组件和制热组件的结构示意图；
图6为图5的底端结构示意图；
图7为本发明的冷却组件的结构示意图。
其中：1、底框；11、防尘板；12、支座；13、侧孔；2、中框；21、卡设框；22、3、翻转件；31、辊座；32、翻转块；33、气动伸缩杆；34、定位圈；4、锭模组件；41、锭模；42、拉杆；43、侧块；44、定位杆；45、热电偶；46、硅水堵头；5、电源插座；6、控制面板；7、冷却组件；71、冷却管；72、翅片；73、风扇组件；8、制热组件；81、加热电阻；82、连接头。
具体实施方式
为了使本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，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例:
如图1-4所示，本发明提供一种硅水浇注的可控温锭模，包括底框1，底框1为顶端无面的空心腔体结构，且底框1的顶端设置有中框2，中框2的顶端一侧设置有翻转件3，翻转件3的中部与锭模组件4活动设置，底框1内设置有冷却组件7和制热组件8，中框2的前端设置有电源插座5和控制面板6；冷却组件7中包括冷却管71、设置于冷却管71外侧的翅片72，冷却管71为水平螺旋盘绕式结构，且翅片72的中部开设有与冷却管71的相适配的孔槽结构，且冷却管71的两端与外接制冷介质保持连通，制热组件8中包括加热电阻81和贯穿于中框2内部的连接头82，加热电阻81的一端与连接头82固定连接，连接头82的一端与控制面板6电性连接，锭模组件4内设置有锭模41和热电偶45，热电偶45的一端设置于锭模41内，且热电偶45的一端与控制面板6电性连接；通过设置的冷却组件7和制热组件8，在顶端的锭模41硅水浇注时，其内部的热电偶45可实时监测内部的温度变化，而控制结构内设置的温度阈值控制组件，可首先进行温度设定，在高于阈值时，底框1底端的风扇组件73、冷却管71启动，冷却管71内部流通的冷却介质可通过翅片72向外吸收温度，并通过冷却介质吸收高温，在锭模41的下方设置有翅片72，相对于传统的锭模41，冷却效果更好，加速合金熔融液体的冷却，避免模具中的微量元素发生偏析，从而提高产品的质量，而低于阈值时，其内部顶端的加热电阻81，可对锭模41底端进行加热，将锭模41内部维持在合适的阈值范围内，满足调控的目的。
在其他实施例中，如图5-7所示，底框1的底端设置有防尘板11，防尘板11的中部开设有多组方形空槽结构，且底框1的四角均固定有支座12，在底框1的两端侧壁开设有侧孔13，侧孔13的尺寸与冷却管71的尺寸相适配，且底框1的中部开设有与风扇组件73尺寸相适配的圆孔结构，且风扇组件73通过安装架进行固定；中框2的前端设置有卡设框21，且卡设框21的底端与锭模41的前端接触，卡设框21的内侧壁涂覆有耐火泥；在本装置中，通过设置的气动伸缩杆33结构，使锭模41能够倾斜地升起一定角度，方便锭模41从底框1上偏转，则方便将锭模41转移到其他区域，减少人工操作的劳动强度。
翻转件3中包括辊座31、设置于中框2外侧的翻转块32、与翻转块32活动设置的气动伸缩杆33和固定于气动伸缩杆33的输出端的定位圈34，定位圈34为中空结构，且定位圈34与锭模组件4活动设置。
锭模组件4中包括锭模41、固定于锭模41两侧的定位杆44和固定于锭模41前端的拉杆42，锭模41的内侧开设有梯形的凹槽结构，且在凹槽内设置有硅水堵头46；加热电阻81和冷却管71为垂直分布，且翅片72与加热电阻81为处于同向分布；锭模41的内侧设置有侧块43，且侧块43的两侧与辊座31活动设置；定位杆44设置于定位圈34内，且突出于定位圈34外侧的定位杆44外侧套设有紧固螺栓；翅片72在冷却管71上阵列等距分布，加热电阻81在中框2内阵列等距分布；由于锭模41主体采用无接缝的一次成型技术，高温熔体的冲刷、侵蚀比较均一，其框式结构可杜绝爆裂现象，高强度锭模41底板、硅水堵头46拆装方便，更换简易，具有极强的操作实用性；使浇注、转运、冷却过程更加安全、稳定，提高了产品等级，降低了硅生产的综合成本，对我国硅行业的发展具有重大意义和较高的实用性。
实施例二：在本实施例中，提出一种调控系统，用以解决背景技术中提出的问题，一种硅水浇注的可控温锭模的调控系统，包括实施例一种的一种硅水浇注的可控温锭模，控制面板6中设置有温度阈值控制组件、单片机、显示屏和控制按键结构，所述单片机的一端与温度阈值控制组件和控制按键结构电性连接，且单片机的一端与显示屏电性连接，实现温度数据显示；内部的热电偶45可实时监测内部的温度变化，而控制结构内设置的温度阈值控制组件，可首先进行温度设定，在高于阈值时，底框1底端的风扇组件73、冷却管71启动，冷却管71内部流通的冷却介质可通过翅片72向外吸收温度，并通过冷却介质吸收高温，在锭模41的下方设置有翅片72，相对于传统的锭模41，冷却效果更好，加速合金熔融液体的冷却，避免模具中的微量元素发生偏析，从而提高产品的质量。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明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 (10)
1.一种硅水浇注的可控温锭模，包括底框(1)，其特征在于：所述底框(1)为顶端无面的空心腔体结构，且所述底框(1)的顶端设置有中框(2)，所述中框(2)的顶端一侧设置有翻转件(3)，所述翻转件(3)的中部与锭模组件(4)活动设置，所述底框(1)内设置有冷却组件(7)和制热组件(8)，所述中框(2)的前端设置有电源插座(5)和控制面板(6)；所述冷却组件(7)中包括冷却管(71)、设置于冷却管(71)外侧的翅片(72)，所述冷却管(71)为水平螺旋盘绕式结构，且所述翅片(72)的中部开设有与冷却管(71)的相适配的孔槽结构，且所述冷却管(71)的两端与外接制冷介质保持连通，所述制热组件(8)中包括加热电阻(81)和贯穿于中框(2)内部的连接头(82)，所述加热电阻(81)的一端与连接头(82)固定连接，所述连接头(82)的一端与控制面板(6)电性连接，所述锭模组件(4)内设置有锭模(41)和热电偶(45)，所述热电偶(45)的一端设置于锭模(41)内，且所述热电偶(45)的一端与控制面板(6)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述底框(1)的底端设置有防尘板(11)，所述防尘板(11)的中部开设有多组方形空槽结构，且所述底框(1)的四角均固定有支座(12)，在所述底框(1)的两端侧壁开设有侧孔(13)，所述侧孔(13)的尺寸与冷却管(71)的尺寸相适配，且所述底框(1)的中部开设有与风扇组件(73)尺寸相适配的圆孔结构，且所述风扇组件(73)通过安装架进行固定。
3.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述中框(2)的前端设置有卡设框(21)，且所述卡设框(21)的底端与锭模(41)的前端接触，所述卡设框(21)的内侧壁涂覆有耐火泥。
4.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述翻转件(3)中包括辊座(31)、设置于中框(2)外侧的翻转块(32)、与翻转块(32)活动设置的气动伸缩杆(33)和固定于气动伸缩杆(33)的输出端的定位圈(34)，所述定位圈(34)为中空结构，且所述定位圈(34)与锭模组件(4)活动设置。
5.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述锭模组件(4)中包括锭模(41)、固定于锭模(41)两侧的定位杆(44)和固定于锭模(41)前端的拉杆(42)，所述锭模(41)的内侧开设有梯形的凹槽结构，且在凹槽内设置有硅水堵头(46)。
6.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述加热电阻(81)和冷却管(71)为垂直分布，且所述翅片(72)与加热电阻(81)为处于同向分布。
7.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述锭模(41)的内侧设置有侧块(43)，且所述侧块(43)的两侧与辊座(31)活动设置。
8.根据权利要求5所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述定位杆(44)设置于定位圈(34)内，且突出于定位圈(34)外侧的定位杆(44)外侧套设有紧固螺栓。
9.根据权利要求1所述的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述翅片(72)在冷却管(71)上阵列等距分布，所述加热电阻(81)在中框(2)内阵列等距分布。
10.一种硅水浇注的可控温锭模的调控系统，包括权利1-9的一种硅水浇注的可控温锭模，其特征在于：所述控制面板(6)中设置有温度阈值控制组件、单片机、显示屏和控制按键结构，所述单片机的一端与温度阈值控制组件和控制按键结构电性连接，且单片机的一端与显示屏电性连接，实现温度数据显示。
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2023
- 2023-08-15 CN CN202311024339.0A patent/CN117206477A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |