CN213195577U - 一种阳极板浇铸用冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阳极板浇铸用冷却系统，涉及冷却系统技术领域，包括主流管、分流管、旋转接头以及冷却介质通道，所述冷却介质通道设置在阳极板浇铸用模具内，所述主流管的进口端与冷却介质连通，出口端与旋转接头连通，所述分流管的进口端与旋转接头连通，出口端与冷却介质通道连通。本实用新型的有益效果在阳极板浇铸用模具内设置冷却介质通道，并在阳极板浇铸用模具底部设置与冷却介质通道连通的冷却介质进口，冷却介质依次通过主流管、分流管进入冷却介质通道内，冷却介质沿冷却介质通道向阳极板浇铸用模具两端流动，从而能够带走热量，提高阳极板浇铸用模具的散热效果。

Description

一种阳极板浇铸用冷却系统

技术领域

本实用新型属于冷却系统技术领域，具体是一种阳极板浇铸用冷却系统。

背景技术

在铜火法冶炼工艺中，铜阳极板铸模是非常重要的浇铸工艺装备，它直接关系着阳极铜的质量及浇铸成本。现在国内外铜阳极板铸模主要用铸铁模、铸阳极板浇铸用模具及铜模三种材质。现在国内外铜阳极板铸模主要用铸铁模、铸阳极板浇铸用模具及铜模三种材质。(1)铸铁模导热性、抗激冷激热性低，在高温铜水浇铸后再进入强制冷却后很容易开裂甚至整体断裂，使用寿命短且安全性差，并且耐腐蚀性差，浇铸温度过高时，铸铁模中的Fe₃C将与铜液中残余的Cu₂O作用，使铸壁产生蚀斑，放出的CO还将增加阳极铜的气孔率，虽然铸铁模造价不高但其使用成本较高，目前正逐渐退出市场；(2)铸阳极板浇铸用模具有较好的抗激冷激热性，不易变形，热稳定性好于铜模，所浇铸的阳极板物理外观规整，悬垂度好。但导热性较铜模差，在浇铸过程中易出现降温不够而出现铸模型腔的浇铸冲刷区烧损和龟裂；(3)铜模导热性好，浇铸过程中不与铜液作用，使用厂家可以用母模自行铸造，制造简便，废模具还可及时回炉重熔等优点，在不考虑资金占用的情况下大型铜冶炼企业较多用自铸铜模生产铜阳极板；但铜模在使用时其浇铸冲刷区很容易与高温铜水粘连而出现粘模，故在使用时需要用大量的脱模剂喷涂于铜模型腔表面，以阻止浇铸粘模。脱模剂作为化工原料的其价格近些年一涨再涨，导致生产成本也在不断增加，而且脱模剂附着在阳极板表面易对电解及后序工艺造成不利影响，进而影响企业终端产品的质量及成本，并且脱模剂喷涂不均匀或配比不佳还会造成黏膜，形成废板。同时铜模长时间使用容易发生变形和开裂，导致阳极板板面厚薄不均以及背筋增多的不良现象，从而大大降低了阳极板的品质，增加下道工序电解生产品质及成本控制难度。

随着阳极板浇铸用模具的综合性价比优势不断被接受和认可，越来越多的企业改为采用阳极板浇铸用模具浇铸阳极板，但铸阳极板浇铸用模具的导热性较铜模差，因此如何提高铸阳极板浇铸用模具的导热性是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种阳极板浇铸用冷却系统。

一种阳极板浇铸用冷却系统，包括主流管、分流管、旋转接头以及冷却介质通道，所述冷却介质通道设置在阳极板浇铸用模具内，所述主流管的进口端与冷却介质连通，出口端与旋转接头连通，所述分流管的进口端与旋转接头连通，出口端与冷却介质通道连通。

进一步，还包括分配器和若干个支管，所述分配器的进口端与分流管连通，出口端与各支管连通，各支管的出口端与冷却介质通道连通。

进一步，还包括托盘，所述托盘包括用于承托阳极板浇铸用模具的托盘本体，所述托盘本体上形成有用于储存冷却介质的凹槽，所述阳极板浇铸用模具的下端位于所述凹槽内，所述托盘本体的底部具有与凹槽连通的第一进水管，所述第一进水管的进口端与支管连通。

进一步，所述冷却介质通道具有设置在阳极板浇铸用模具底部的冷却介质进口，所述凹槽底部设置有开口朝上且与冷却介质进口位置相对应的第二喷头，所述第二喷头的出口端与冷却介质通道连通，进口端与支管连通。

进一步，所述第二喷头上还连接有开口朝上的喷管，所述喷管的顶端与阳极板浇铸用模具底部抵接以使喷管与冷却介质进口连通。

进一步，所述喷管的顶端开口的宽度大于所述冷却介质进口的宽度，且喷管为弹性材质。

进一步，所述凹槽底部还设置有开口朝上的第一喷头，第一喷头的进口端与支管连通，所述托盘本体侧壁上还具有与凹槽连通的溢水口，所述溢水口位于所述阳极板浇铸用模具顶端的下方，所述凹槽底部还连接有排空管。

进一步，所述冷却介质通道的数量为若干个，各冷却介质通道均匀间隔设置。

进一步，所述冷却介质通道沿阳极板浇铸用模具宽度方向横向设置，且冷却介质通道与阳极板浇铸用模具内的模具型腔之间的距离为3～5cm。

进一步，还包括三通接头，所述分流管的数量为两个，三通接头的进口端与旋转接头连通，出口端分别与各分流管连通。

本实用新型至少具有以下有益效果之一：

1、本实用新型通过在阳极板浇铸用模具内设置冷却介质通道，并在阳极板浇铸用模具底部设置与冷却介质通道连通的冷却介质进口，冷却介质依次通过主流管、分流管、分配器以及支管进入冷却介质通道内，冷却介质沿冷却介质通道向阳极板浇铸用模具两端流动，从而能够带走热量，提高阳极板浇铸用模具的散热效果，能够使模具型腔内的铜水尽快降温凝固形成铜阳极板；并且主流管和分流管之间通过旋转接头连接，从而主流管保持不动，分流管、分配器、支管以及冷却介质通道能够随着阳极板浇铸用模具和托盘同步旋转，因此本实用新型能够始终向阳极板浇铸用模具和托盘提供冷却介质，有利于阳极板浇铸用模具散热；同时，通过设置分配器和支管，使得该冷却系统能够同时对若干个阳极板浇铸用模具进行冷却降温。

2、本实用新型还设置了与阳极板浇铸用模具配套的托盘，托盘内设置有储存冷却介质的凹槽，阳极板浇铸用模具放置在托盘上并与凹槽内的冷却介质接触，进一步利用凹槽内的冷却介质对阳极板浇铸用模具下端进行降温，有利于阳极板浇铸用模具散热；并且托盘能够随阳极板浇铸用模具同步转动，始终对阳极板浇铸用模具进行降温，提高阳极板浇铸用模具的散热效果，有利于缩短铜水的凝固时间。

3、本实用新型还设置了第二喷头和喷管，通过喷管与阳极板浇铸用模具底部抵接以使得第二喷头与冷却介质进口连通，并且喷管采用弹性材质，当阳极板浇铸用模具底部倾斜时，由于弹性材料具有可伸缩性，从而喷管的顶端始终与阳极板浇铸用模具底部抵接在一起，使水能够尽量多通过冷却介质进口进入冷却介质通道内，利于阳极板浇铸用模具降温。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中阳极板浇铸系统的俯视结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例中阳极板浇铸系统的侧视结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例中阳极板浇铸用模具和托盘配合结构示意图；

图4为本实用新型优选实施例中阳极板浇铸用模具的俯视结构示意图；

图5为本实用新型优选实施例中阳极板浇铸用模具的仰视结构示意图；

图6为图4中A-A剖视结构示意图；

图7为本实用新型优选实施例中托盘的俯视结构示意图；

图8为本实用新型优选实施例中托盘的侧视结构示意图；

图9为图7中B-B剖视结构示意图；

图10为本实用新型优选实施例中旋转接头的内部结构示意图；

图11为本实用新型优选实施例中旋转接头的俯视结构示意图；

附图标记：

100、阳极板浇铸用模具；101、模具本体；102、模具型腔；103、冷却介质通道；104、冷却介质进口；105、冷却介质出口；

200、托盘；201、托盘本体；202、凹槽；203、第一喷头；205、第二喷头；206、喷管；207、溢水口；208、排空管；209、前顶板；211、顶板固定板；212、托盘固定板；213、倒勾；

301、主流管；302、分流管；303、旋转接头；304、弯头管；305、三通管；306、分配器；307、波纹金属软管；308、法兰；309、支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～2所示，本实施例提供一种阳极板浇铸用冷却系统，通过支架309固定安装，冷却系统包括主流管301、分流管302、旋转接头303以及冷却介质通道103。冷却介质通道103设置在阳极板浇铸用模具100内，阳极板浇铸用模具100通常设置在浇铸圆盘上，从而阳极板浇铸用模具100能够随浇铸圆盘旋转。本实施例中，阳极板浇铸用模具100为钢模，钢模包括模具本体101，模具本体101的上表面形成有用于浇铸铜阳极板的模具型腔102，模具型腔102的形状和深度可以根据实际需求而定，冷却介质通道103位于模具型腔102下方，并且与模具型腔102不连通，从而冷却介质通道103内的冷却介质与模具型腔102内的铜水不直接接触。主流管301的进口端与冷却介质连通，冷却介质可以是冷却水，出口端与旋转接头303连通，分流管302的进口端与旋转接头303连通，出口端与冷却介质通道103连通，从而冷却介质能够依次通过主流管、分流管进入冷却介质通道内，冷却介质沿冷却介质通道向阳极板浇铸用模具两端流动，从而能够带走热量，提高阳极板浇铸用模具的散热效果，能够使模具型腔内的铜水尽快降温凝固形成铜阳极板。

本实施例中，还包括三通接头305、分配器306和若干个支管310，分流管302和分配器306的数量均为两个，三通接头305的进口端与旋转接头303连通，出口端分别与两个分流管302连通，两个分配器306的进口端分别与两个分流管302连通，出口端分别与各支管310连通，各支管310的出口端连接有波纹金属软管307，波纹金属软管307通过法兰308连接，波纹金属软管307的出口端分别与不同阳极板浇铸用模具100内的冷却介质通道103连通，通过设置分配器和支管，使得该冷却系统能够同时对若干个阳极板浇铸用模具进行冷却降温。

如图4～6所示为本实施例中的阳极板浇铸用阳极板浇铸用模具100，本实施例中，冷却介质通道103的数量为若干个，各冷却介质通道103均匀间隔设置，本实施例中，冷却介质通道103的数量为5个，5个冷却介质通道103沿模具本体101宽度方向横向设置，本实施例中的宽度方向为图4和图5的左右方向。为了更进一步利于阳极板浇铸用模具降温，冷却介质通道103与模具型腔之间的距离为3～5cm，通过减少冷却介质通道103与模具型腔102之间的距离，使冷却介质通道103更加靠近模具型腔102，从而通过冷却介质通道103内水的流动能够尽量多的带走模具型腔102的热量，有助于模具型腔102内的铜水凝固形成铜阳极板。模具本体101上还具有与冷却介质通道103连通的冷却介质进口104和冷却介质出口105。本实施例中，每个冷却介质通道103上均具有一个冷却介质进口104和两个冷却介质出口105，冷却介质进口104设置在冷却介质通道103的侧壁上，且位于冷却介质通道103长度方向的中心，冷却介质进口104设置在模具本体101的底壁上，且位于模具型腔宽度方向的中心位置，即冷却介质通道103长度方向的中心与模具型腔宽度方向的中心重合。两个冷却介质出口105分别设置在冷却介质通道103的两端，且位于模具本体101的相对侧壁上。由于浇铸时，铜水先倒在模具型腔的中间位置，而后流动至模具型腔的四周，因此，本实施例将冷却介质进口104设置在模具型腔的中间位置，冷却介质通道103沿模具本体101宽度方向横向设置，使得从冷却介质进口104进来的冷水先与模具型腔的中间位置接触，以利于铜水尽快散热，而后冷水沿着冷却介质通道103向两端流动，与铜水流动方向保持一致，能够提高散热效果，使模具型腔内的铜水能够尽快凝固形成铜阳极板。

本实施例中还包括与阳极板浇铸用模具100配套的托盘，如图7～9所示，托盘包括用于承托阳极板浇铸用模具100的托盘本体201，托盘本体201上形成有用于储存冷却介质的凹槽202，阳极板浇铸用模具100的下端位于凹槽202内，但阳极板浇铸用模具100的上端高于凹槽202侧壁，托盘本体201的底部具有与凹槽202连通的第一进水管，第一进水管的进口端与支管310连通，通过第一进水管向凹槽202充入冷却介质，利用凹槽内的冷却介质对阳极板浇铸用模具100进行降温。冷却介质通道103具有冷却介质进口104，冷却介质进口104设置在阳极板浇铸用模具100底部，凹槽202底部还设置有开口朝上的第二喷头205，第二喷头205的位置与冷却介质进口104的位置相对应，托盘本体201的底部具有与第二喷头205连通的第二进水管，第二进水管的进口端与支管310连通，本实施例中，第二喷头205的数量为5个，且分别与冷却介质进口104的位置对应，用于向冷却介质进口104提供冷却介质。第二喷头205上还连接有开口朝上的喷管206，喷管206的顶端与阳极板浇铸用模具100底部抵接，喷管206的顶端开口的宽度大于冷却介质进口104的宽度，冷却介质进口104位于喷管206开口的内侧，从而喷管206的开口能够包裹住冷却介质进口104而与冷却介质进口104连通，本实施例中，喷管206采用弹性材料，由于弹性材料具有可伸缩性，从而当阳极板浇铸用模具100底部倾斜时，喷管206的顶端始终与阳极板浇铸用模具100底部抵接在一起，使水能够尽量多通过冷却介质进口104进入冷却介质通道103内。凹槽202底部还设置有开口朝上的第一喷头203，第一喷头203与第二进水管连通，通过第一喷头203对阳极板浇铸用模具100底部喷洒水，以利于阳极板浇铸用模具100进行降温。托盘本体201侧壁上还具有溢水口207，溢水口207位于阳极板浇铸用模具100顶部的下方，从而当凹槽202内水太满时可以通过溢水口207流出，避免凹槽202内水太满而进入模具型腔102。凹槽202底部还连接有排空管208，用于将凹槽202内的水排净，排空管208上设置有排空阀。

本实施例中，托盘本体201的侧壁上还设置有前顶板209，前顶板209位于阳极板浇铸用模具100的外侧，前顶板209的顶部高于阳极板浇铸用模具100的顶部。托盘本体201的底部安装有顶板固定板211，前顶板209安装在顶板固定板211上。托盘本体201底部还设置有托盘固定板212，托盘固定板212上设置有倒勾213，用于安装固定托盘。本实施例设置前顶板209是为了保护阳极板浇铸用模具100，在压模时只会压在前顶板209上，再通过前顶板209将压力传给圆盘模梁，从而避免阳极板浇铸用模具100受力变形。

本实施例中，在上述采用冷却水对钢模进行冷却散热的基础上，还可以进一步增加风扇来加强散热，比如在钢模底部或侧壁设置风扇来提高散热效果，缩短钢模内铜水的凝固时间。

本实施例通过在阳极板浇铸用模具内设置冷却介质通道，并在阳极板浇铸用模具底部设置与冷却介质通道连通的冷却介质进口，冷却介质依次通过主流管、分流管、分配器以及支管进入冷却介质通道内，冷却介质沿冷却介质通道向阳极板浇铸用模具两端流动，从而能够带走热量，提高阳极板浇铸用模具的散热效果，能够使模具型腔内的铜水尽快降温凝固形成铜阳极板；并且主流管和分流管之间通过旋转接头连接，从而主流管保持不动，分流管、分配器、支管以及冷却介质通道能够随着阳极板浇铸用模具和托盘同步旋转，因此本实用新型能够始终向阳极板浇铸用模具和托盘提供冷却介质，有利于阳极板浇铸用模具散热；同时，通过设置分配器和支管，使得该冷却系统能够同时对若干个阳极板浇铸用模具进行冷却降温。本实施例还设置了与阳极板浇铸用模具配套的托盘，托盘内设置有储存冷却介质的凹槽，阳极板浇铸用模具放置在托盘上并与凹槽内的冷却介质接触，进一步利用凹槽内的冷却介质对阳极板浇铸用模具下端进行降温，有利于阳极板浇铸用模具散热；并且托盘能够随阳极板浇铸用模具同步转动，始终对阳极板浇铸用模具进行降温，提高阳极板浇铸用模具的散热效果，有利于缩短铜水的凝固时间。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，包括主流管(301)、分流管(302)、旋转接头(303)以及冷却介质通道(103)，所述冷却介质通道(103)设置在阳极板浇铸用模具(100)内，所述主流管(301)的进口端与提供冷却介质的外界设备连通，出口端与旋转接头(303)连通，所述分流管(302)的进口端与旋转接头(303)连通，出口端与冷却介质通道(103)连通。

2.根据权利要求1所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，还包括分配器(306)和若干个支管(310)，所述分配器(306)的进口端与分流管(302)连通，出口端与各支管(310)连通，各支管(310)的出口端与冷却介质通道(103)连通。

3.根据权利要求2所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，还包括与阳极板浇铸用模具(100)配套的托盘(200)，所述托盘(200)包括用于承托阳极板浇铸用模具(100)的托盘本体(201)，所述托盘本体(201)上形成有用于储存冷却介质的凹槽(202)，所述阳极板浇铸用模具(100)的下端位于所述凹槽(202)内，所述托盘本体(201)的底部具有与凹槽(202)连通的第一进水管，所述第一进水管的进口端与支管(310)连通。

4.根据权利要求3所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述冷却介质通道(103)具有冷却介质进口(104)，所述冷却介质进口(104)设置在阳极板浇铸用模具(100)底部，所述凹槽(202)底部设置有开口朝上且与冷却介质进口(104)位置相对应的第二喷头(205)，所述第二喷头(205)的出口端与冷却介质通道(103)连通，进口端与支管(310)连通。

5.根据权利要求4所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述第二喷头(205)上还连接有开口朝上的喷管(206)，所述喷管(206)的顶端与阳极板浇铸用模具(100)底部抵接以使喷管(206)与冷却介质进口(104)连通。

6.根据权利要求5所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述喷管(206)的顶端开口的宽度大于所述冷却介质进口(104)的宽度，且喷管(206)为弹性材质。

7.根据权利要求3所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述凹槽(202)底部还设置有开口朝上的第一喷头(203)，第一喷头(203)的进口端与支管(310)连通，所述托盘本体(201)侧壁上还具有与凹槽(202)连通的溢水口(207)，所述溢水口(207)位于所述阳极板浇铸用模具(100)顶端的下方，所述凹槽(202)底部还连接有排空管(208)。

8.根据权利要求1所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述冷却介质通道(103)的数量为若干个，各冷却介质通道(103)均匀间隔设置。

9.根据权利要求1所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，所述冷却介质通道(103)沿阳极板浇铸用模具(100)宽度方向横向设置，且冷却介质通道(103)与阳极板浇铸用模具(100)内的模具型腔(102)之间的距离为3～5cm。

10.根据权利要求1所述的一种阳极板浇铸用冷却系统，其特征在于，还包括三通接头(305)，所述分流管(302)的数量为两个，三通接头(305)的进口端与旋转接头(303)连通，出口端分别与各分流管(302)连通。

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