[实用新型]带预冷却功能的结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结晶器，尤其涉及一种带预冷却功能的结晶器。

背景技术

现有技术中，铜制品线材的成形工艺中大多数采用连铸方式，在连铸工艺中最重要的一个零部件就是结晶器，现有技术中常用的一种结晶器结构，在结晶管道的外周设有水冷式的散热管道，以加快结晶管道内的铜制品成形。但现有的结晶器具有如下缺点：

1、高温状态下的铜水上引到水冷结晶器中，温差很大，容易造成急冷而导致铜制品的组织疏松；

2、为了节约成本，结晶器冷却水一般采用软水，其热能利用不了，造成了能源的浪费；因为冷却水的温度过高会有汽化的危险，同时还会产生水垢，因而很难通过热交换转移利用热能；

3、结晶器的冷却水吸热后，还需要采用冷却塔来强行挥发带出的热能，使其降温后再投入循环使用，增加了工艺的复杂度，生产成本也高。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种结构简单、能够有效地对铜水进行预冷处理、还能充分利用能源的结晶器。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管，以及设置在内管外侧的散热组件；所述内管的下端与石墨模连接，上端与牵引机构的固定座连接；所述内管的外侧下端套设有预冷却管；所述散热组件紧邻设置在预冷却管的上方；所述预冷却管上设有第一进液口和第一出液口，内部设有中心孔，中心孔外侧设有预冷却通道；液态铜进入内管后，先被预冷却管预冷却，接着被散热组件继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆。

采用上述结构的结晶器，由于在用于构成结晶管道的内管的外侧下端套设有预冷却管，对刚进入内管的铜液进行预冷却，使得铜液在降温过程中，温度不会急剧下降，也就不会出现铜制品组织疏松的问题；还有，先对铜液进行了预冷却，也降低了散热组件的散热压力，延长了散热组件的使用寿命。

进一步的，为了能更加充分地对刚进入内管的铜液进行预冷却，所述预冷却通道包括第一内通道和第一外通道；第一内通道的底部和第一外通道的底部连通；所述第一进液口与第一内通道连通；所述第一出液口与第一外通道连通。

进一步的，为了能方便地将预冷却通道内的冷却液体从铜液中吸收的热量散发掉，同时还能将该热量利用，所述预冷却管管路连接热交换系统；热交换系统包括将所述第一进液口和第一出液口连通形成闭合回路的热交换液管，安装在热交换液管上的液泵，以及将部分热交换液管容纳在内部的热交换水箱。

进一步的，为了提高对预冷却通道内的冷却液体的热量的散发，所述热交换液管位于热交换水箱内的部分弯折盘旋设置。

进一步的，为了能简单方便地利用预冷却通道内的冷却液体散发出来的热量，所述热交换水箱设有进水口和出水口；出水口管路连接一水泵；热交换水箱内升温后的水被水泵抽到指定地方用作他用。

进一步的，为了能方便、快速地对内管进行降温，方便铜液后续的冷却结晶，所述散热组件上设有第二进液口和第二出液口，还包括套设在内管外侧的分水管，以及套设在分水管外侧的外管；分水管管壁与内管管壁之间的空间形成第二内通道，分水管管壁与外管管壁之间的空间形成第二外通道，第二内通道的底部和第二外通道的底部连通，形成散热通道；第二进液口与第二内通道连通，第二出液口与第二外通道连通。

进一步的，为了简化结构，方便安装，所述预冷却管的中心孔的中下端与石墨模连接，中上端与内管的下端固定连接；所述外管的下端通过第一连接件密封设置在预冷却管的上端，实现对散热通道底部的密封。

进一步的，为了简化结构，方便安装，所述内管的上端设有用于与牵引机构的固定座连接的四方头；所述第二进液口和第二出液口位于四方头上；所述分水管卡接在四方头内，所述外管通过第二连接件密封设置在四方头上。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型一种带预冷却功能的结晶器的具体实施例的结构示意图。

附图标记

10内管20 散热组件

21第二进液口22 第二出液口

23分水管24 外管

25第二内通道26 第二外通道

27散热通道30 预冷却管

31第一进液口32 第一出液口

33中心孔34 预冷却通道

341 第一内通道342第一外通道

40热交换系统41 热交换液管

42液泵43 热交换水箱