CN211438015U - 一种整体式一次冷却器及其铜管水平连铸结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整体式一次冷却器及其铜管水平连铸结晶器，其中，该整体式一次冷却器包括一次冷却器主体、前法兰、后法兰，以及冷却中间套，所述一次冷却器主体具有铸造孔，所述前法兰位于该铸造孔的前端面，所述后法兰位于该铸造孔后端面，所述冷却中间套位于该铸造孔内，所述一次冷却器主体、冷却中间套和前法兰是通过第一连接件装配成一体，所述铸造孔的数量为至少两个，所述一次冷却器主体是通过整块的坯料直接加工而成的。因此，本实用新型具有结构强度更高、精度更高、不存在焊接应力、铸造安全性更高、拆装更加方便、结晶器整体寿命及铸造安全可靠性大幅度提高的优点。

Description

一种整体式一次冷却器及其铜管水平连铸结晶器

技术领域

本实用新型涉及铜管水平连铸结晶器领域，尤其涉及一种整体式一次冷却器及其铜管水平连铸结晶器。

背景技术

铜管的水平连铸工艺，是各空调制冷、通讯电缆及电子元器件冷却用铜管生产企业所应用的主流技术，而结晶器，则是连铸工艺的连铸机中非常重要的部件，结晶器，是一种槽形容器，其器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以冷却槽内熔液。目前，大多数空调用铜管生产企业使用的水平连续铸造结晶器，其结构通常为：采用一个铸造结晶器框架900，在铸造结晶器框架900上平行安装1到4个独立的一次冷却器100，在每个一次冷却器100前面再安装一个二次冷却器200，以此实现一孔到多孔水平铸造(如图1所示，为三孔铸造)。通常，此种结构的铸造结晶器框架采用碳钢焊接结构，一、二次冷却器为不锈钢法兰与薄板卷圆焊接结构，一次冷却器100用螺丝装配固定于铸造结晶器框架900上，二次冷却器200再用螺丝装配固定于一次冷却器100上。上述现有技术中的这种结晶器，其在具体的使用中存在下述问题：

第一，现有技术中的这种一次冷却器为不锈钢焊接结构件，一次冷却器100为不锈钢法兰与薄板卷圆焊接结构，一次冷却器100包括安装法兰101、外壳102和内水套103，安装法兰101、外壳102和内水套103采用焊接工艺焊接为一体使用(请参见图2至图4)，结构较为薄弱，加工及焊接后尺寸精度低，存在焊接应力等，易在铸造使用过程出现铸管结晶组织不均、结晶器变形、影响安装精度及铸造生产安全等，通常使用寿命较短。

第二，现有技术中的这种结晶器，由于其中的一次冷却器100为不锈钢法兰与薄板卷圆焊接结构，一次冷却器100需要焊接成型之后，再用螺丝装配固定于铸造结晶器框架900上，然后再将二次冷却器200再用螺丝装配固定于一次冷却器100上。如果结晶器是二到多孔的水平铸造，每一孔的一次冷却器100都需要单独安装，每一孔的一次冷却器100都需要在焊接成型之后，再用螺丝装配固定于铸造结晶器框架900上，如此一来，工作量就很大，而且当需要拆卸一次冷却器100时，也需要一个一个单独拆卸，操作非常麻烦。

第三，现有此种铸造结晶器结构具有铸造结晶器框架，而目前常规的铸造结晶器框架存在下述问题：1、存在加工精度低、结构复杂、刚度不足、存在内部构件焊接应力等问题；2、铸造结晶器框架900与一次冷却器100用螺丝装配连接，加工及装配误差较大；3、使用过程中，铸造结晶器框架900承受的工作温度较高，在铸造炉前高温工况下容易因受热不均而出现热应力变形，影响铸造结晶器框架900与铸造炉面901之间的装配密封，易在变形间隙内出现结铜问题，如出现因铸造拉漏铜液异常，则局部直接接触铜液受热后变形更为严重，对后续铸造使用存在严重安全及质量隐患等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构强度更高、精度更高、不存在焊接应力、铸造安全性更高、结晶组织更加细小均匀、拆装更加方便的整体式一次冷却器。

本实用新型还提供一种结构强度更高、精度更高、不存在焊接应力、消除装配安装误差、结晶组织更加细小均匀、拆装更加方便、结晶器整体寿命及铸造安全可靠性大幅度提高的铜管水平连铸结晶器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：提供一种整体式一次冷却器，包括一次冷却器主体、前法兰、后法兰，以及冷却中间套，所述一次冷却器主体具有铸造孔，所述前法兰位于该铸造孔的前端面，所述后法兰位于该铸造孔后端面，所述冷却中间套位于该铸造孔内，所述一次冷却器主体、冷却中间套和前法兰是通过第一连接件装配成一体，所述铸造孔的数量为至少两个，所述一次冷却器主体是通过整块的坯料直接加工而成的。

作为本实用新型的改进，在所述铸造孔的内壁设有相连通的进水环状腔、回水环状腔，以及进水通道和回水通道，所述进水通道的一端与进水环状腔连通，另一端用于连接进水管，所述回水通道的一端与回水环状腔连通，另一端用于连接回水管。

作为本实用新型的改进，所述一次冷却器主体是通过加工中心加工而成的。

作为本实用新型的改进，若干个结构相同的所述铸造孔横向排列设置在所述一次冷却器主体上。

本实用新型的另外一种技术方案是：提供一种铜管水平连铸结晶器，包括石墨模具、铜套、一次冷却器、二次冷却器，以及铸造起引棒，所述铜套镶在所述石墨模具的外表面，所述石墨模具和铜套设置在所述一次冷却器的铸造孔内，所述铸造起引棒插接在所述石墨模具前端，所述一次冷却器可通过连接件直接安装在铸造炉面板上，所述二次冷却器安装在一次冷却器前端，所述一次冷却器为前述的一次冷却器。

作为本实用新型的改进，所述冷却中间套套设于所述铜套外，所述冷却中间套与铜套之间具有缝隙。

作为本实用新型的改进，所述冷却中间套、铜套和前法兰共同将所述缝隙围成冷却水通道，所述冷却水通道与所述进水环状腔、回水环状腔连通。

作为本实用新型的改进，所述二次冷却器通过前法兰安装在一次冷却器的前端。

作为本实用新型的改进，所述铜套通过后法兰固定在一次冷却器内。

本实用新型由于所述一次冷却器主体、冷却中间套和前法兰是通过第一连接件装配成一体，所述铸造孔的数量为至少两个，所述一次冷却器主体是通过整块的坯料直接加工而成的。本实用新型中，一次冷却器整体是通过第一连接件装配而成为一体的，因此，相对于现有技术中的焊接成型而言，本实用新型的一次冷却器不存在焊接应力，结构更为牢固，各零部件装配后尺寸精度更高，在铸造使用过程中更不易出现铸管结晶组织不均、结晶器变形、影响安装精度及铸造生产安全等问题，使用寿命更长；其次，所述铸造孔的数量为至少两个，所述一次冷却器主体是通过整块的坯料直接加工而成的，因此，本实用新型在安装或者拆卸时，所述一次冷却器主体是整体式的，且其上设有至少两个铸造孔，因此，在装配好之后，可以将整块一次冷却器主体及装配于其上的其他部件整体吊运至铸造炉水平铸造出铜口上，一次完成多孔铸造的安装，非常方便，拆卸时，也可以将整块一次冷却器主体及装配于其上的其他部件整体吊运离开铸造炉水平铸造出铜口，操作方便，拆装效率高，工作量更少。此外，本实用新型中的铜管水平连铸结晶器中的一次冷却器可通过第二连接件直接安装在铸造炉面板上，即省去了铸造结晶器框架，如此本实用新型的铜管水平连铸结晶器则加工精度更高、结构更简单、并且具有足够的刚度，误差也更小，也避免了铸造炉前高温工况下容易因受热不均而出现热应力变形，影响铸造结晶器框架与铸造炉面之间的装配密封、易在变形间隙内出现结铜的问题。因此，本实用新型具有结构强度更高、精度更高、不存在焊接应力、铸造安全性更高、拆装更加方便、结晶器整体寿命及铸造安全可靠性大幅度提高的优点。

附图说明

图1为本现有技术中铜管水平连铸结晶器的立体结构示意图；

图2为图1中的一次冷却器的结构示意图；

图3为图2的正视图；

图4为图3沿A-A方向的剖视图；

图5为本实用新型中的一次冷却器的一种实施方式的立体结构示意图；

图6为图5的正视图的局部示意图；

图7为图6沿B-B方向的剖视图；

图8为本实用新型中的铜管水平连铸结晶器的一种实施方式的立体结构示意图(结晶器安装在铸造炉面板上时的状态)；

图9为图8的正视图；

图10为图9沿C-C方向的剖视图；

图11为图10中的D处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

请先参见图5至图7，图5至图7揭示的是整体式一次冷却器的一种实施方式，一种整体式一次冷却器，包括一次冷却器主体10、前法兰18、后法兰19，以及冷却中间套5，所述一次冷却器主体10具有铸造孔11，所述前法兰18位于该铸造孔11的前端面，所述后法兰19位于该铸造孔11后端面，所述冷却中间套5位于该铸造孔11内，所述一次冷却器主体10、冷却中间套5和前法兰18是通过第一连接件装配成一体，本实施例中，具体的，所述第一连接件是螺丝，所述一次冷却器主体10、冷却中间套5和前法兰18装配成一体，本实用新型中，在所述铸造孔11的内壁设有相连通的进水环状腔12、回水环状腔13，以及进水通道14和回水通道15，所述进水通道14的一端与进水环状腔12连通，另一端用于连接进水管16，所述回水通道15的一端与回水环状腔13连通，另一端用于连接回水管17，本实用新型中，所述铸造孔11的数量为至少两个，至少两个结构相同的所述铸造孔11横向排列设置在所述一次冷却器主体10上。本实施例中，具体的，所述铸造孔11的数量为两个，所述一次冷却器主体10是通过整块的坯料直接加工而成的。本实用新型中，一次冷却器整体是通过第一连接件装配而成为一体的，因此，相对于现有技术中的焊接成型而言，本实用新型的一次冷却器不存在焊接应力，结构更为牢固，各零部件装配后尺寸精度更高，在铸造使用过程中更不易出现铸管结晶组织不均、结晶器变形、影响安装精度及铸造生产安全等问题，使用寿命更长；其次，所述铸造孔11的数量为至少两个，所述一次冷却器主体10是通过整块的坯料直接加工而成的，因此，本实用新型在安装或者拆卸时，由于所述一次冷却器主体10是整体式的，且其上设有至少两个铸造孔11，因此，在整体装配好之后，可以将整块一次冷却器主体10及装配于其上的其他部件整体吊运至铸造炉水平铸造出铜口上，一次便可完成多孔铸造的安装，非常方便，拆卸时，也可以将整块一次冷却器主体10及装配于其上的其他部件整体吊运离开铸造炉水平铸造出铜口，操作方便，拆装效率高，工作量更少。

本实用新型中，具体的，所述一次冷却器主体10是通过加工中心加工而成的，具体的，在制造的过程中，首先是对整块的坯料进行锻造形成锻件，锻件整体再通过加工中心加工而形成一次冷却器主体10，因此，所述一次冷却器主体10是整体式的，更加方便拆装。

本实用新型还提供一种铜管水平连铸结晶器(如图8至图11所示)，一种铜管水平连铸结晶器，包括石墨模具3、铜套4、一次冷却器1、二次冷却器6，以及铸造起引棒7，所述石墨模具3包括石墨模芯棒31和石墨模外套32，所述铜套4镶在所述石墨模具3的外表面，即镶在所述石墨模外套32的外表面，所述石墨模具3和铜套4设置在所述一次冷却器1的铸造孔11内，具体的，所述冷却中间套5套设于所述铜套4外，所述冷却中间套5与铜套4之间具有缝隙，所述冷却中间套5、铜套4和前法兰18共同将所述缝隙围成冷却水通道50，所述冷却水通道50与所述进水环状腔12、回水环状腔13连通。所述铸造起引棒7插接在所述石墨模具3前端，本实用新型中，所述一次冷却器1可通过第二连接件21直接安装在铸造炉面板81上，所述二次冷却器6安装在一次冷却器1前端，所述一次冷却器1为前述的一次冷却器。本实用新型在安装时，镶好铜套4的石墨模具3首先装配入一次冷却器1内，再安装好二次冷却器6及铸造起引7棒，然后将安装好的整体吊运到铸造炉水平铸造出铜口处，通过已安装于铸造炉面板81上的紧固导向柱9固定安装到铸造炉前面板81上，本实施例中，所述紧固导向柱9的轴线与铸造孔11中心线共面，且所述紧固导向柱9具有左右两根，所述紧固导向柱9具有导向和安装固定的作用。再安装好进水管16和回水管17，翻平铸造炉体，待铸造铜液升温到设定温度，就可进行铜管拉铸生产。本实用新型中的铜管水平连铸结晶器中的一次冷却器1可通过第二连接件21直接安装在铸造口框架砖82前的铸造炉面板81上，即省去了现有技术中的铸造结晶器框架，如此本实用新型的铜管水平连铸结晶器的加工精度则更高、结构更简单、并且具有足够的刚度，误差也更小，也避免了铸造炉前高温工况下容易因受热不均而出现热应力变形，影响铸造结晶器框架与铸造炉面之间的装配密封、易在变形间隙内出现结铜的问题。

本实用新型中，优选的，所述二次冷却器6通过前法兰18安装在一次冷却器1的前端。所述铜套4通过后法兰19固定在一次冷却器1内。本实施例中，具体的，所述一次冷却器本体1的材料是不锈钢。

本实用新型在铸造过程中，冷却水通过进水管16、进水通道14然后进入进水环状腔12，进入进水环腔12后，流经冷却水通道50，将铜套4传过来的铜液热量带走，铸造炉内铜液由石墨模注液孔33进入，铜液进入石墨模具3与铜套4配合段时，就进入铸造一次冷却器1所在的一次冷却区，在此区完成铜液的热量向石墨模外套32，石墨模外套32向铜套4，铜套4向一次冷却水的热量传递，随着铜液从铸造炉往铸造牵引机方向运动，石墨模内铜液由外向内降温凝固，形成足够厚度的凝固外壳后，进入二次冷却器6所在的二次冷却区，在二次冷却区，高温固态的铜管进一步降温并且形成最终均匀细化的铸造结晶组织。冷却水通道50内的冷却水最后经回水环状腔13、回水通道15和回水管17流出。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种整体式一次冷却器，包括一次冷却器主体(10)、前法兰(18)、后法兰(19)，以及冷却中间套(5)，所述一次冷却器主体(10)具有铸造孔(11)，所述前法兰(18)位于该铸造孔(11)的前端面，所述后法兰(19)位于该铸造孔(11)后端面，所述冷却中间套(5)位于该铸造孔(11)内，其特征在于，所述一次冷却器主体(10)、冷却中间套(5)和前法兰(18)是通过第一连接件装配成一体，所述铸造孔(11)的数量为至少两个，所述一次冷却器主体(10)是通过整块的坯料直接加工而成的。

2.根据权利要求1所述的整体式一次冷却器，其特征在于，在所述铸造孔(11)的内壁设有相连通的进水环状腔(12)、回水环状腔(13)，以及进水通道(14)和回水通道(15)，所述进水通道(14)的一端与进水环状腔(12)连通，另一端用于连接进水管(16)，所述回水通道(15)的一端与回水环状腔(13)连通，另一端用于连接回水管(17)。

3.根据权利要求1或2所述的整体式一次冷却器，其特征在于，所述一次冷却器主体(10)是通过加工中心加工而成的。

4.根据权利要求1或2所述的整体式一次冷却器，其特征在于，若干个结构相同的所述铸造孔(11)横向排列设置在所述一次冷却器主体(10)上。

5.一种铜管水平连铸结晶器，包括石墨模具(3)、铜套(4)、一次冷却器(1)、二次冷却器(6)，以及铸造起引棒(7)，所述铜套(4)镶在所述石墨模具(3)的外表面，所述石墨模具(3)和铜套(4)设置在所述一次冷却器(1)的铸造孔(11)内，所述铸造起引棒(7)插接在所述石墨模具(3)前端，其特征在于，所述一次冷却器(1)可通过第二连接件(21)直接安装在铸造炉面板(81)上，所述二次冷却器(6)安装在一次冷却器(1)前端，所述一次冷却器(1)为权利要求1至4中任意一项权利要求所述的一次冷却器。

6.根据权利要求5所述的铜管水平连铸结晶器，其特征在于，所述冷却中间套(5)套设于所述铜套(4)外，所述冷却中间套(5)与铜套(4)之间具有缝隙。

7.根据权利要求6所述的铜管水平连铸结晶器，其特征在于，所述冷却中间套(5)、铜套(4)和前法兰(18)共同将所述缝隙围成冷却水通道(50)，所述冷却水通道(50)与进水环状腔(12)、回水环状腔(13)连通。

8.根据权利要求5所述的铜管水平连铸结晶器，其特征在于，所述二次冷却器(6)通过前法兰(18)安装在一次冷却器(1)的前端。

9.根据权利要求8所述的铜管水平连铸结晶器，其特征在于，所述铜套(4)通过后法兰(19)固定在一次冷却器(1)内。

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