[实用新型]一种用于铜液结晶的环向冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及结晶器技术领域，更具体地说，涉及一种用于铜液结晶的环向冷却系统。

背景技术

目前普遍采用钢带轮式连铸机进行金属的结晶加工，尤其是铜液的结晶加工，钢带轮式连铸机通常包括钢带、钢带轮、结晶轮，钢带依次经过结晶轮及多个钢带轮后回到结晶轮，钢带被多个钢带轮引导、绷紧并与结晶轮紧贴，通过钢带封闭结晶轮外缘形成沿结晶轮周向由浇铸口延伸至拉坯出口的型腔，金属液由浇铸口注入后在型腔内被强制冷却结晶形成铸坯，形成的铸坯从拉坯出口拉出。

为实现金属液的有效冷却结晶，需要不断向结晶轮、钢带喷洒冷却水以起到对金属液、铸坯强制冷却的目的，但目前的冷却系统冷却效果不佳，金属液在型腔内结晶时各处的冷却强度难以控制，导致铸坯成型质量差，并最终对产品性能造成严重影响，如何优化结晶器的冷却系统、改善金属的结晶质量，对于行业发展有着重要意义。

经检索，关于结晶器的技术改进已有大量专利文献公开，例如中国专利申请号：2009103072551，申请日：2009年9月18日，发明创造名称为：连铸结晶器，该申请案公开了一种连续浇注设备，包括机架、结晶轮、钢带、由钢带封闭结晶轮外缘构成的沿结晶轮周向由浇铸口延伸至拉坯出口的型腔；钢带径向外侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的由浇铸口沿结晶轮周向延伸至拉坯出口的外冷却装置；结晶轮径向内侧设置有固定在机架上的并与型腔相对应的沿结晶轮周向延伸的内冷却装置，内冷却装置的一端位于浇铸口位于型腔一侧，内冷却水管的另一端延伸至浇铸口位于与型腔相对的一侧。该申请案通过延长的内冷却装置，对沿结晶轮转动方向由拉坯出口至浇铸口的结晶轮进行强制冷却，能够避免在浇铸口位置结晶轮温度大大高于钢带温度，但该申请案仅针对型腔横断面的周向上各处冷却做出了有效调整，对结晶轮的整体冷却效果仍有待进一步提高。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中金属液在型腔内结晶时各处冷却强度难以控制、铸坯成型质量差的不足，提供了一种用于铜液结晶的环向冷却系统，可以对金属液的结晶冷却过程进行优化控制，保障金属结晶质量。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种用于铜液结晶的环向冷却系统，包括冷却总管，冷却总管上设置有内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管，内冷却管和外冷却管分别位于结晶轮径向的两侧，外侧冷却管和内侧冷却管分别位于结晶轮轴向的两侧；内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管朝向结晶轮的一侧均设置有喷嘴；外冷却管包括前冷却段和后冷却段，外冷却管前冷却段上安装的喷嘴与后冷却段上安装的喷嘴均倾斜设置且倾斜方向相反。

作为本实用新型更进一步地改进，外冷却管前冷却段上安装的喷嘴沿结晶轮转动方向倾斜，外冷却管后冷却段上安装的喷嘴沿结晶轮转动的反方向倾斜。

作为本实用新型更进一步地改进，外冷却管上安装的喷嘴与外冷却管在该安装位置切线方向的夹角γ为10°～15°。

作为本实用新型更进一步地改进，内冷却管上安装的喷嘴与内冷却管在该安装位置切线方向的夹角α为10°～15°。

作为本实用新型更进一步地改进，所述内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管均为分段式结构，各分段设置有进水口，对各分段的冷却水进行独立控制。

作为本实用新型更进一步地改进，所述内冷却管包括前冷却段、中冷却段和后冷却段，外侧冷却管和内侧冷却管分别包括前冷却段和后冷却段。

作为本实用新型更进一步地改进，所述内冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管的喷嘴分布结构与外冷却管上喷嘴的分布结构相同。

作为本实用新型更进一步地改进，所述外冷却管上安装的喷嘴与外冷却管在该安装位置切线方向的夹角γ为15°。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种用于铜液结晶的环向冷却系统，冷却总管上设置有围绕结晶轮呈环向分布的内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管，内冷却管和外冷却管分别位于结晶轮径向的两侧，外侧冷却管和内侧冷却管分别位于结晶轮轴向的两侧。该冷却系统的设置从四个方向对结晶轮进行环向强制冷却，使金属液在结晶轮横截面的周向上冷却速度较为均匀，从而更好地控制铸坯的结晶过程，改善铸坯的结晶质量。