专利名称：一种电渣重熔结晶器及其制造方法
技术领域：
本发明属电渣精炼技术领域，具体地说涉及一种电渣重熔结晶器及其制造方法。
背景技术：
电渣重熔结晶器是电渣精炼设备中的关键部件，它一方面盛装产生所需热量的残 液，容纳积蓄的熔融金属；另一方面为熔融金属的凝固提供合适的成形容器，故其工作条件 比较恶劣，除承受剧烈的温差变化外，尚需随所容纳金属的压力及冷却水的压力而变，所以 对其质量有较高的技术要求，即金属重熔后结晶时冷热交换效果好，自身强度高、不渗漏。目前，结晶器通常采用紫铜与低碳钢制造，结构是内层为紫铜、外层为低碳钢，二 者对焊以后形成冷却水夹层。在重熔过程中，冷却水由结晶器下部进水管流入，经结晶器紫 铜内胆与钢板外壳之间的冷却层，冷却结晶器内的钢液，控制钢液的结晶速度形成电渣钢 锭，冷却水从结晶器上部的出水管流出。这种结构的结晶器由于内筒体为铜质的，外筒体为 钢质的，内筒体与外筒体通过钢质法兰盘焊接在一起，这样就易在铜钢连接处产生裂缝，同 时碳钢的热传导性能不良，进而导致结晶器的热交换效果不好，使用寿命严重缩短。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种能解决铜钢焊接处不易裂缝、热交换 效果好、使用寿命长的电渣重熔结晶器。本发明的另一目的是提供电渣重熔结晶器的制造方法。为达到上述目的，本发明采用如下解决方案一种电渣重熔结晶器，包括铜质内筒 体、钢质外筒体、设置在外筒体下部的进水管、设置在外筒体上部的出水管以及与内、外筒 体焊接在一起的上法兰和下法兰，其特征在于所述的上法兰由外圆和内圆两部分构成，其 中外圆为钢质材料，内圆的上半部为铜质材料，下半部为钢质材料；下法兰也由外圆和内圆 两部分构成，其中外圆为钢质材料，内圆的上半部为钢质材料，下半部为铜质材料。上述的电渣重熔结晶器，其特征在于所述内筒体与上法兰焊接在一起，外筒体与 下法兰焊接在一起，二者相对焊接成型。上述电渣重熔结晶器的制造方法，其特征在于它包括以下步骤(一)制作上、下法兰先将钢质板材下料制成上、下法兰形状，再将上法兰内圆的 上半部或下法兰内圆的下半部铣削掉，然后将铜质材焊接在上法兰内圆的上半部或下法兰 内圆的下半部上即成型。(二)制作内筒体先将铜质板材通过下料、铣边、卷圆、焊接、打磨、整园，再通过 大型车床和铣镗床进行精加工制作成内筒体，然后将内筒体与上法兰焊接在一起。(三)制作外筒体先将钢质板材通过下料、铣边、卷圆、焊接、打磨、整园，再通过 大型车床和镗铣床进行精加工制作成外筒体，然后将外筒体与下法兰焊接在一起。(四)结晶器成型将内、外筒体相对焊接即成型。上述电渣重熔结晶器的制造方法，其特征在于所述焊接采用气保焊方式，保护气体为纯氩气，流量20 25L/min，焊材用直径Φ 1. 6 2. Omm铜焊条S201，焊前要在250°C 300°C下预热，焊接电流350 400A，电压25 35V，焊接速度150 200mm/min。与现有技术相比，本发明具有如下优点1、由于本发明的法兰采用了“内钢外铜”的复合结构形式，这样法兰与内筒体的连 接处即为铜钢复合材料与铜质材料的焊接，所以本发明有效地解决了铜钢连接处易产生裂 缝的问题。2、由于本发明的法兰采用了 “内钢外铜”的复合结构形式，既利用了铜的导热快、 导电强、塑性好等物理特性，又利用了钢材的强度、韧性、抗腐蚀等物理特性，所以本发明既 解决了结晶器内筒体与法兰平面交接处的过热问题，提高了结晶器的质量和热交换效果； 又保障了法兰的结构强度，从而延长了结晶器的使用寿命。
图1、本发明的结构示意图。图中1、上法兰外圆；2、上法兰内圆；3、内筒体；4、进水管；5、下法兰外圆；6、下 法兰内圆；7、外筒体；8、出水管。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括铜质内筒体3、钢质外筒体7、设置在外筒体7下部的进水 管4、设置在外筒体7上部的出水管8以及与内、外筒体焊接在一起的上法兰和下法兰，其中 所述的上法兰由外圆1和内圆2两部分构成，其中外圆1为钢质材料，内圆2的上半部为铜 质材料，下半部为钢质材料；下法兰由外圆5和内圆6两部分构成，其中外圆5为钢质材料， 内圆6的上半部为钢质材料，下半部为铜质材料；所述内筒体3与上法兰焊接在一起，外筒 体7与下法兰焊接在一起，二者相对焊接成型。制造时，首先制作上、下法兰先将钢质板材制成上、下法兰形状，再将上法兰内圆 的上半部或下法兰内圆的下半部铣削掉，然后将铜质材焊接在上法兰内圆的上半部或下法 兰内圆的下半部上即成型；其次制作内筒体先将铜质板材通过铣边、卷圆、焊接、机械加工等工序制作成内 筒体，然后将内筒体与上法兰焊接在一起；再次制作外筒体先将钢质板材通过铣边、卷圆、焊接、机械加工等工序制作成外 筒体，然后将外筒体与下法兰焊接在一起；最后结晶器成型将内、外筒体相对焊接即成型。上述工艺中所述焊接为气保焊方式，保护气体为纯氩气，流量20 25L/min，焊材 用直径Φ 1.6 2. Omm铜焊条S201，焊前要在250°C 300°C下预热，焊接电流350 400Α， 电压25 35V，焊接速度150 200mm/min。
权利要求
一种电渣重熔结晶器，包括铜质内筒体、钢质外筒体、设置在外筒体下部的进水管、设置在外筒体上部的出水管以及与内、外筒体焊接在一起的上法兰和下法兰，其特征在于所述的上法兰由外圆和内圆两部分构成，其中外圆为钢质材料，内圆的上半部为铜质材料，下半部为钢质材料；下法兰也由外圆和内圆两部分构成，其中外圆为钢质材料，内圆的上半部为钢质材料，下半部为铜质材料。
2.根据权利要求1所述的电渣重熔结晶器，其特征在于所述内筒体与上法兰焊接在 一起，外筒体与下法兰焊接在一起，二者相对焊接成型。
3.制造权利要求1所述电渣重熔结晶器的方法，其特征在于它包括以下步骤(一)制作上、下法兰先将钢质板材下料制成上、下法兰形状，再将上法兰内圆的上半 部或下法兰内圆的下半部铣削掉，然后将铜质材焊接在上法兰内圆的上半部或下法兰内圆 的下半部上即成型。(二)制作内筒体先将铜质板材通过下料、铣边、卷圆、焊接、打磨、整园，再通过大型 车床和铣镗床进行精加工制作成内筒体，然后将内筒体与上法兰焊接在一起。(三)制作外筒体先将钢质板材通过下料、铣边、卷圆、焊接、打磨、整园，再通过大型 车床和镗铣床进行精加工制作成外筒体，然后将外筒体与下法兰焊接在一起。(四)结晶器成型将内、外筒体相对焊接即成型。
4.根据权利要求3所述电渣重熔结晶器的制造方法，其特征在于所述焊接采用气保 焊方式，保护气体为纯氩气，流量20 25L/min，焊材用直径Φ 1. 6 2. Omm铜焊条S201，焊 前要在250°C 300°C下预热，焊接电流350 400A，电压25 35V，焊接速度150 200mm/mirio
全文摘要
本发明公开了一种电渣重熔结晶器及其制造方法，其结晶器包括铜质内筒体、钢质外筒体、进水管、出水管以及与内、外筒体焊接在一起的上法兰和下法兰，所述上法兰由外圆和内圆两部分构成，其中外圆为钢质材料，内圆的上半部为铜质材料，下半部为钢质材料；下法兰也由外圆和内圆两部分构成，其中外圆为钢质材料，内圆的上半部为钢质材料，下半部为铜质材料。本发明采用了“内钢外铜”复合结构形式的法兰，有效地解决了铜钢连接处易产生裂缝的问题，同时利用铜的导热快、导电强、塑性好和钢材的强度、韧性、抗腐蚀等物理特性，既解决了结晶器内筒体与法兰平面交接处的过热问题，提高了热交换效果；又保障了法兰的强度，延长了结晶器的使用寿命。
文档编号C22B9/193GK101974693SQ20101028410
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月12日 优先权日2010年9月12日
发明者张弘, 陆麒铮 申请人:陆麒铮