[发明专利]一种连铸结晶器内环面具有折流的可分段冷却结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸连轧的生产设备，特别是一种在连铸连轧设备中的连铸结晶器内环面具有折流的可分段冷却结构，属于连铸连轧设备技术领域。

背景技术

结晶器是铝（铜）杆连铸连轧生产线中的关键设备，结晶轮一般采用导热性能好的金属材质（如铜或者铜合金）制成，其外周壁带有绕环周设置的铸槽。在生产线工作过程中，钢带轮牵引钢带与结晶轮的铸槽相贴合形成型腔，熔融的金属液由一侧的浇铸口进入型腔后，在型腔内经过冷却、结晶和凝固成型的过程，并随着结晶轮的转动而从拉坯口拉出。

冷却过程对连铸过程结晶轮生产的出口质量至关重要。一般现有的结晶轮采用多面（四面）冷却的形式对结晶轮进行强制冷却。较为常见的是通过直接喷淋的方式进行冷却，如CN10165890A中则公开了一种采用四面喷淋冷却的连铸结晶器。

显然，喷淋冷却的方式冷却效果依赖于喷淋的强度，但是冷却液喷淋过程过小的停留时间使得冷却量不易达到要求，或者喷淋冷却的强度不易控制。另外喷淋冷却的过程还存在冷却液喷溅的情况，使得可能造成高温金属液在铸槽的成型过程产生气泡或者夹层等缺陷，直接影响产品的质量。

为了解决上述问题，CN201217063Y和CN204321127U公开了在结晶轮内环面构建冷却腔室的方案来进行冷却的技术。这种冷却结构设计一方面提高了冷却量和冷却过程的可控性，另一方面也使得传统喷淋过程冷却液喷溅的问题得到解决。

但是由于结晶轮的环形结构和旋转的生产过程，现有的冷却腔室进行冷却方案设计中，冷却液的分布和冷却液在冷却传热面上的充分接触问题还没有得到充分解决，特别是在CN204321127U中，其位于同一内环侧的冷却液进口和冷却液出口设计使得在整个运转过程中传热面可能存在气区或真空区，难以保证传热面始终能与冷却液完全接触，以致冷却过程的传热不理想、效率较低，或者使得整个环周上冷却过程难以调节和把控。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、可靠的连铸结晶器内环面具有折流的可分段冷却结构，以提高连铸结晶器内环面的冷却效率和冷却过程的稳定性。

本发明采用的技术方案如下：

一种连铸结晶器内环面具有折流的可分段冷却结构，包括结晶轮轮体和设置于结晶轮轮体外周壁的铸槽,结晶轮轮体装配于两转盘之间，两转盘之间还设置有沿环周设置的横板，所述横板位于结晶轮轮体的环内侧；所述结晶轮轮体、转盘和横板间构成用于冷却液流通的主腔体，所述结晶轮轮体两侧与转盘的装配面间均开设有环腔，所述环腔与主腔体相连通，所述横板宽度的中间位置设置有用于冷却液进入的进口，环腔所在位置的转盘上设置有用于冷却液流出的出口，主腔体内环周上设置有折流板，所述折流板间沿布主腔体宽度方向布置使在主腔体内形成由中部至两侧的折流通道；主腔体沿环周由至少3个单元腔组成，各单元腔由主腔体内的隔板划分而成，各单元腔均设置有进口、出口和折流板。

进一步的，所述结晶轮轮体侧的折流板与结晶轮轮体相焊接。

进一步的，所述结晶轮轮体侧的折流板与结晶轮轮体材质相同。

进一步的，所述横板的环周上设置有多个进口。

进一步的，所述进口均匀分布于横板的环周上。

进一步的，所述环腔的环周上设置有多个出口。

进一步的，所述出口均匀分布于环腔的环周上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、所述连铸结晶器内环面具有折流的可分段冷却结构，结晶轮轮体、转盘和横板间构成用于冷却液流通的主腔体，结晶轮轮体的传热面作为冷却主腔体的一侧壁，同时配合在结晶轮轮体与转盘的装配面间开设环腔的方式，并将冷却液进入的进口设置于横板上，冷却液流出的出口设置于环腔所在位置的转盘上，使得结晶轮轮体的热传递面能始终淹没于冷却液内，相比于现有的冷却腔室冷却，本方案中冷却液在腔室内分布的均匀性和有效的传热面积得到极大的提高，有效的保证了冷却效率以及冷却过程的可控性；

2、在主腔体内的环周上设置折流板，且折流板是沿布主腔体宽度方向布置而在主腔体内形成折流通道，能够的改善冷却液流体在主腔体的流动状态，延长停留时间，提高传热效率，同时折流通道是由中部至两侧的，有效的保证了结晶轮轮体两侧的冷却强度的一致，另外采用的横板宽度中间位置设置进口的方案使得保证铸槽中部具有最强的冷却效果，有利于提升铸槽中部和两侧冷却过程的均匀性；