[发明专利]组合式矩形电渣钢结晶器

说明书

技术领域

本发明涉及特种钢电渣冶炼设备中的一种矩形结晶器。具有节电功能，采用新型网状水流冷却、独立功能组成单元积木拼装组合方式，来完成方形、扁形不同尺寸的多种锭型熔炼。 

背景技术

目前，在特种钢行业中公知的电渣冶炼，是由自耗电极、假电极、变压器至底结晶器形成短网，自耗电极（可熔化原料钢锭）在结晶器中完成重熔再结晶，结晶器就是完成金属重熔再结晶的特种模具。 

在传统的矩形结晶器结构形式中往往采用整体式（见示图1、图2）两节拼装式（见示图3、图4）或者分半对接式（见示图5、图6）结构。传统的矩形结晶器特点：结构简单、制造容易，但是不易于产品标准化生产、管理及批量制造，不易于多品种多规格系列设计。传统的热能交换中板式在转角处有涡流和滞留区，影响局部散热并可能产生气室区，严重时可使结晶器损坏产品缺陷。而环形螺旋上升式水流最大流速在结晶器外壳内壁，这样影响着结晶器内胆热能交换效果（见示图7、图8）。 

发明内容

为了克服传统结晶器的弊端，本发明提供使用寿命长、能耗小的组合式矩形电渣钢结晶器。 

本发明包括若干个独立单元，至少4个独立单元。 

所述独立单元包括基准单元、连接单元。 

所述基准单元为4的整数倍数；所述连接单元为2的整数倍数。 

独立单元的组合采用密封垫实现T形整体密封，每组独立单元连接使用双销、定位螺栓紧固连接。 

所述基准单元由钢制上下高低扩展连接板（1）、T2紫铜内胆弯板（2）、钢制径向扩展连接板（3）钢制外壳（5）所构成的封闭空腔，上下接口（6）水流均化板（8）导流板（9）排污口（7）构成水路循环。 

所述连接单元，由钢制上下高低扩展连接板（10）、T2紫铜内胆板（13）、钢制径向扩展连接板（11）钢制外壳（12）所构成的封闭空腔，上下接口（14）水流均化板（17）导流板（18）排污口（16）构成水路循环。由输出接线端子（15）与T2紫铜内胆板（13）实现节能电路短路输出。 

本发明的密封垫，在矩形结晶器组成单元之间设置，利用密封垫的内端面与结晶器端面构成T形密封面防止电渣钢熔液溢出。所述密封垫包括两种，其一是图15所示的90度弯曲角的密封垫一；其二是图16所示的长方形的密封垫二。 

本发明的每个连接单元下部设置二次（三次）电流短路输出接线端子，实现钢锭重熔冶炼时的节能。 

本发明的组合包括至少四个基准单元之间的组合或4n个基准单元与2n个连接单元之间的组合。 

本发明在每个独立单元内建立新型水流的热交换方式。 

本发明把矩形结晶器分解成由多件组成独立的标准单元，根据用户钢锭锭型的需求，将标准单元进行积木式组合，达到用户工况要求。还可以实现用户的产品尺寸、形状变化时的重新拼装。并且当结晶器局部发生失效时做局部单元更换，大大延长了整体结构使用寿命及降低制造成本。矩形结晶器在标准化设计的同时充分考虑到节能技术的应用和先进的热能交换方式，使组成单元更加新颖可靠。 

本发明有益效果是，可以实现结晶器按其部位功能单元规模性生产，方便快捷地组成电渣钢冶炼不同用户对矩形结晶器的特定需求。并体现出结晶器内胆结构强度高、炉龄长、热交换效率高、节省电能等的技术特点。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1、图2、图3是传统的矩形结晶器（整体式）的结构图。 

图2是图1的俯视图。 

图3是传统的矩形结晶器（拼装式一）的结构图。 

图4是图3的俯视图。 

图5是传统的矩形结晶器（拼装式二）的结构图。 

图6是图5的俯视图。 

图7是传统的矩形结晶器内胆热能交换示意图（板式水流图）。 

图8是传统的矩形结晶器内胆热能交换示意图（环形螺旋上升式水流图）。 

图9是本发明实施例一中基准单元的结构图。 

图10是图9的左视图。 

图11是图9的俯视图。 

图12是本发明实施例一中连接单元的结构图。 

图13是图12的左视图。 

图14是图12的俯视图。 

图15是本发明实施例一中密封垫一的结构图。 

图16是本发明实施例一中密封垫二的结构图。 

图17是本发明实施例一的热交换网状水流方式。 

图18是本发明实施例一的结构图。 

图19是图18的俯视图。