CN218799074U - 一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包，属于铝合金冶炼技术领域，包括承装有浇注液的中间包，中间包内设有贯通的承液腔，承液腔的外壁上设有若干个与结晶器连通的进液口，每个进液口处均设有一个控制进液口开闭的控制机构，控制机构包括与进液口相适配的耐火部件和控制耐火部件移动的驱动机构，驱动机构的一端与耐火部件相连接，当某个结晶器出现故障时，控制机构驱动耐火部件封堵该结晶器对应的进液口，便于工作人员对结晶器进行维修或更换。

Description

一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包

技术领域

本实用新型涉及铝合金冶炼技术领域，特别是涉及一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包。

背景技术

水平连铸安全系数高、生产环境好，由于水平连铸属于封闭式浇注，可以有效防止二次氧化和夹杂，因此可以获得品质良好的铸坯，具有很好的应用前景，相较于垂直半连续铸造，水平连铸若在中间包安装多个结晶器进行多流浇注，因为多个结晶器引锭过程控制难度大，一旦某个结晶器工作失效，会影响其他结晶器的拉坯过程，存在较大的安全隐患，现有技术如申请号为201611111524.3的连铸中间包，通过分料管与对应的结晶器连接，且该装置中没有关于控制分料管开闭的机构，即工作时分料管处于常开的状态，一旦某个结晶器出现故障，无法在其他结晶器继续工作的情况下，对出现故障的结晶器进行更换，申请号为CN201110401815.7的发明专利，采用隔板将浇注包分为若干个浇注室，每个浇注室对应一个结晶器，每个浇注室均设有一个应急放流口，当某一个结晶器出现故障时，关闭导流管，打开对应的应急放流口，将对应浇注室内的浇注液排空后，对结晶器进行更换，此种方式虽然不会对其他的结晶器产生影响，但会浪费一定量的浇注液。

综上可知，现有技术中缺乏一种能够在不影响其他结晶器的情况下更换出现故障的某个结晶器，且不会浪费浇注液的水平连铸的多结晶器中间包。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的缺陷和不足，提供一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包，通过在中间包内设置贯通的承液腔，在承液腔的外壁上设置多个结晶器，每个结晶器的进液口处均设置一个控制进液口开闭的控制机构，控制机构包括耐火部件和驱动耐火部件移动的驱动机构，在生产过程中，当某个结晶器出现故障时，驱动机构操控耐火部件封堵该结晶器对应的进液口，切断浇注液流入该结晶器的通道，便于工作人员维修或更换该结晶器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包，包括承装有浇注液的中间包，所述中间包内设有贯通的承液腔，所述承液腔的外壁上设有若干个与结晶器连通的进液口，每个所述进液口处均设有一个控制所述进液口开闭的控制机构，所述控制机构包括与所述进液口相适配的耐火部件和控制所述耐火部件移动的驱动机构，所述驱动机构的一端与所述耐火部件相连接；

优选地，所述耐火部件为塞棒，每个所述塞棒上均设有一个控制所述驱动机构启停的开关阀，所述开关阀与所述驱动机构电连接，每个所述结晶器上均安装有与控制机构电连接的故障检测机构，所述控制机构与所述开关阀电连接；

优选地，所述驱动机构为与所述开关阀电连接的液压气缸，所述液压气缸的伸缩轴与所述塞棒的上表面固定连接，所述液压气缸远离所述伸缩轴的一端与固定平台固定连接；

优选地，所述驱动机构为杠杆机构，所述杠杆机构的一端与所述塞棒的上表面固定连接，所述杠杆机构的另一端与可在一定范围内往复运动的凸轮构成运动副，所述凸轮通过凸轮轴与电机相连接，所述电机固定设置在固定平台上，所述电机与所述开关阀电连接；

优选地，所述故障检测机构包括设置在所述结晶器上的振动装置在线监测传感器、液位传感器和温度传感器；

优选地，所述中间包与向所述中间包输送浇注液的流道相连通，所述流道上设有若干个液流通道，所述液流通道的另一端与所述承液腔相连通，每个所述液流通道两侧的所述结晶器均对称设置，单边距离所述液流通道最远的所述结晶器处的浇注液的温度高于浇注液的凝固温度；

优选地，所述液流通道的入口处设有控制所述液流通道通断的第二控制机构；

优选地，所述第二控制机构包括与所述液流通道大小相适配的浮漂塞，所述浮漂塞的另一端设有可与所述浮漂塞保持平衡的浮子，所述浮子位于所述承液腔内，所述浮子与所述浮漂塞通过连接杆相连接；

优选地，所述浮漂塞为上大下小的锥形结构，所述锥形结构的直径不小于所述液体出口的直径；

优选地，所述流道位于所述中间包的上部。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型通过在中间包内设置贯通的承液腔，在承液腔的外壁上设置多个结晶器，每个结晶器的进液口处均设置一个控制进液口开闭的控制机构，控制机构包括耐火部件和驱动耐火部件移动的驱动机构，在生产过程中，当某个结晶器出现故障时，驱动机构操控耐火部件封堵该结晶器对应的进液口，切断浇注液流入该结晶器的通道，便于工作人员维修或更换该结晶器；

2、本实用新型通过在流道上设置多个液流通道，每个液流通道两侧的结晶器数量对称设置，且单侧离液流通道最远的结晶器处的浇注液温度不低于浇注液的凝固温度，使得中间包内各处的浇注液温度保持均匀，有效避免了因中间包内浇注液温差较大，致使某些离液流通道较远的结晶器处的浇注液开始凝固，影响结晶器连续浇注的问题；

3、本实用新型通过在中间包的侧壁上设置多个结晶器，实现了同时浇注多根铝棒，提高铝棒浇注效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为多结晶器中间包的俯视结构示意图；

图2为A-A处的剖视结构示意图；

图3为B-B处的剖视结构示意图；

图4为单一入口和双入口的中间包温度分布示意图。

其中，1、中间包；2、承液腔；3、结晶器；4、进液口；5、塞棒；6、流道；7、液流通道；8、浮漂塞；9、浮子；10、连接杆；a、单一入口的中间包温度分布示意图；b、双入口的中间包温度分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。

如图1至3所示，本实用新型提供一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包，包括承装有浇注液的中间包1，中间包1内设有贯通的承液腔2，承液腔2的外壁上设有若干个与结晶器3连通的进液口4，浇注液通过进液口4流入到结晶器3中，在结晶器3中凝固形成金属棒，凝固形成的金属棒由牵引机牵引不断向外运动，达到一定长度后由切割机进行在线切割。本申请中浇注液为铝合金液，在结晶器3中凝固形成的金属棒为铝合金棒；每个进液口4处均设有一个控制进液口4开闭的控制机构，控制机构包括与进液口4相适配的耐火部件和控制耐火部件移动的驱动机构，驱动机构的一端与耐火部件相连接，工作时，当其中一个结晶器3出现故障后，启动与该结晶器3的进液口4相对应的控制机构，该控制机构的驱动机构驱动耐火部件移动，堵住相应的进液口4，使浇注液不能进入出现故障的结晶器3，便于对出现故障的结晶器3进行维修或更换；因为中间包1内的承液腔2贯通设置，所以被堵住的进液口4处的浇注液能够流动到其余打开的进液口4处，不会出现因浇注液温度降低，黏度增加，流动性下降，影响连续生产的现象，每个结晶器3都通过螺栓安装在承液腔2的外壁，即中间包1的侧壁上。

作为本实用新型的一个优选实施例，耐火部件为塞棒5，每个塞棒5上均设有一个控制驱动机构启停的开关阀，开关阀与驱动机构电连接，每个结晶器3上均安装有与控制中心电连接的故障检测机构，控制中心与开关阀电连接，故障检测机构包括设置在结晶器3上的振动装置在线监测传感器、液位传感器和温度传感器；开始工作时，控制中心控制所有的开关阀打开，将所有的塞棒5从进液口4处移开，打开进液口4，浇注液流入到结晶器3中凝固形成铝棒；当故障检测机构检测到某个结晶器3出现故障后，将故障信号传递到控制中心，控制中心操控对应的开关阀关闭，对应的塞棒5移动堵住对应的进液口4，浇注液不能流入出现故障的结晶器3中，便于工作人员对结晶器3的维修和更换，采用此种控制方式能够提高该装置的自动化程度，减少现场工作人员的工作量，当然，若出现故障检测机构无法检测到的故障，或故障检测机构本身出现故障时，也可以由现场工作人员手动操作开关阀，驱动塞棒5堵住相应的进液口4。

驱动机构可以为驱动塞棒5做直线运动的任何机构，且直线运动的轨迹可以与进液口4所在的平面平行或垂直，若塞棒5直线运动的轨迹与进液口4所在的平面平行，则塞棒5的侧面与进液口4接触，且塞棒5的侧面长宽大于进液口4的长宽，使得塞棒5可以完全堵住进液口4，若塞棒5直线运动的方向与进液口4所在的平面垂直，则塞棒5的横截面与进液口4接触，且塞棒5的横截面积≥进液口4的横截面积，使得塞棒5可以完全堵住进液口4；驱动机构可以设置在承液腔2内，也可以设置在承液腔2外部，当驱动机构设置在承液腔2内时，驱动机构需具备良好的密封性、耐高温性和耐腐蚀性；为了提高驱动机构的使用寿命，本实用新型优选驱动机构设置在承液腔2的外部，塞棒5沿与进液口4所在的平面平行的平面上下运动；作为本实用新型的一个优选实施例：驱动机构为与开关阀电连接的液压气缸，液压气缸的伸缩轴与塞棒5的上表面固定连接，液压气缸远离伸缩轴的一端与固定设置的平台固定连接，当伸缩轴伸长时，塞棒5下降封堵进液口4，当伸缩轴缩短时，塞棒5上升打开进液口4，此种实施方式既可以完全打开或完全关闭进液口4，也可以根据需要调整进液口4的打开程度；作为本实用新型的另一个优选实施例，驱动机构为杠杆机构，杠杆机构的一端与塞棒5的上表面固定连接，杠杆机构的另一端与能够在一定范围内往复运动的凸轮构成运动副，凸轮固定设置在凸轮轴上，凸轮轴的另一端与电机固定连接，电机固定设置在固定设置的平台上，电机与开关阀电连接，凸轮的长轴与短轴之间的差值与进液口4的大小相适配，即凸轮由长轴转到短轴时，进液口4正好可以完全打开，相应的，凸轮由短轴转到长轴时，进液口4正好可以完全关闭，电机的转动角度能够满足凸轮由长轴转动到短轴或由短轴转动到长轴即可，同样的，调控电机的转动角度也可以实现完全打开或完全关闭进液口4，或根据需要调整进液口4的打开程度。

中间包1的上部设有流道6，流道6上设有若干个液流通道7，液流通道7的另一端与承液腔2相连通，每个液流通道7两侧的结晶器3的数量均对称设置，单边距离液流通道7最远的结晶器3处的浇注液的温度高于浇注液的凝固温度，即贯通的承液腔2内各处的浇注液均处于流动状态，不会出现因某处浇注液温度降低至凝固温度，致使浇注液黏度增大、流动性降低，影响连续浇注的问题，优选地，每个液流通道7单侧的结晶器3的个数最多为五至六个，作为本实用新型的一个优选实施例，承液腔2的外侧壁上设有十个结晶器3，流道6上设有两个液流通道7，两个液流通道7分别位于第三个结晶器3和第八个结晶器3所处的位置，根据图4可以明显的看出，当两种中间包1的浇注温度均为720℃时，采用单一入口的中间包1的中间和两侧的温度分布差异较大，靠近中间包1边部的熔体温度已经降至632℃，铝熔体已经开始凝固，处于两相区的状态，熔体黏度增加，流动性大幅下降，此时难以顺利进行水平连续铸造，而采用双入口浇注的工艺时，同一浇注温度下，安装在中间包1上的不同结晶器3内的熔体温度均处于680-700℃的温度区间内，水平连铸过程可正常进行，且不同结晶器3内不会因为铝液温度不同造成产品差异性。

液流通道7的入口处设有控制液流通道7通断的第二控制机构，第二控制机构包括与液流通道7大小相适配的浮漂塞8，浮漂塞8的另一端设有可与浮漂塞8保持平衡的浮子9，浮子9位于承液腔2内，浮子9与浮漂塞8通过连接杆10相连接，浮漂塞8为上大下小的锥形结构，锥形结构的直径不小于液流通道7的直径，当承液腔2内的浇注液的液面与进液口4的最高点平齐时，浮子9与浮漂塞8组成的杠杆结构处于平衡状态，连接杆10处于水平位置，浮漂塞8紧紧的插在液流通道7内，流道6内的浇注液不会流入到承液腔2中，当承液腔2内的浇注液液面降低时，浮子9受到的浮力减小，浮子9与浮漂塞8组成的杠杆结构向浮子9所在的一侧倾斜，浮漂塞8向上移动，浮漂塞8与液流通道7之间形成供浇注液流动的通道，浇注液可以通过液流通道7流向承液腔2，向承液腔2内补充浇注液。

工作过程：进行生产前，先使用加热器对中间包1进行预热，保证铝合金浇注液流入后不会迅速降温，预热温度为700℃。安装好结晶器3，在结晶器3中通入冷却水，升起全部塞棒5。铝合金浇注液由熔炼炉熔炼、精炼、除气后，在680℃-700℃保温，此时可加入细化剂。以上为水平连续铸造的准备工作。

开始制备时，将铝合金浇注液浇注至流道6，由流道6进入中间包1，由于采用双入口进入中间包1，因此浇注液的温度分布较均匀，并且使用双浮漂塞8控制流速，可使中间包1内浇注液高度保持一致。待液面高度与进液口4的最高点平齐时，启动引锭装置开始拉坯。铝合金浇注液流入结晶器3后，接触结晶器3的内壁开始凝固，形成坯壳，而后由二冷水进行直接冷却至铸坯完全凝固，凝固的铝合金棒由牵引机牵引不断向外运动，达到一定长度后进行在线切割。

在此过程中，如果某一个结晶器3发生故障，则降下对应的塞棒5进行断流，工人可在炉前进行维修或替换结晶器3，维修或替换完成后打开塞棒5继续生产。

全部生产结束后，先后通过浮漂塞8和塞棒5关闭流道6和结晶器3，放出残余铝合金液。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种铝合金水平连铸的多结晶器中间包，其特征在于：包括承装有浇注液的中间包，所述中间包内设有贯通的承液腔，所述承液腔的外壁上设有若干个与结晶器连通的进液口，每个所述进液口处均设有一个控制所述进液口开闭的控制机构，所述控制机构包括与所述进液口相适配的耐火部件和控制所述耐火部件移动的驱动机构，所述驱动机构的一端与所述耐火部件相连接。

2.根据权利要求1所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述耐火部件为塞棒，每个所述塞棒上均设有一个控制所述驱动机构启停的开关阀，所述开关阀与所述驱动机构电连接，每个所述结晶器上均安装有与控制中心电连接的故障检测机构，所述控制中心与所述开关阀电连接。

3.根据权利要求2所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述驱动机构为与所述开关阀电连接的液压气缸，所述液压气缸的伸缩轴与所述塞棒的上表面固定连接，所述液压气缸远离所述伸缩轴的一端与固定设置的平台固定连接。

4.根据权利要求2所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述驱动机构为杠杆机构，所述杠杆机构的一端与所述塞棒的上表面固定连接，所述杠杆机构的另一端与可在一定范围内往复运动的凸轮构成运动副，所述凸轮通过凸轮轴与电机相连接，所述电机固定在固定设置的平台上，所述电机与所述开关阀电连接。

5.根据权利要求3或4所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述故障检测机构包括设置在所述结晶器上的振动装置在线监测传感器、液位传感器和温度传感器。

6.根据权利要求5所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述中间包与向所述中间包输送浇注液的流道相连通，所述流道上设有若干个液流通道，所述液流通道的另一端与所述承液腔相连通，每个所述液流通道两侧的所述结晶器均对称设置，单边距离所述液流通道最远的所述结晶器处的浇注液的温度高于浇注液的凝固温度。

7.根据权利要求6所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述液流通道的入口处设有控制所述液流通道通断的第二控制机构。

8.根据权利要求7所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述第二控制机构包括与所述液流通道大小相适配的浮漂塞，所述浮漂塞的另一端设有可与所述浮漂塞保持平衡的浮子，所述浮子位于所述承液腔内，所述浮子与所述浮漂塞通过连接杆相连接。

9.根据权利要求8所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述浮漂塞为上大下小的锥形结构，所述锥形结构的直径不小于所述液流通道的直径。

10.根据权利要求9所述的多结晶器中间包，其特征在于：所述流道位于所述中间包的上部。

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