专利名称：一种电渣重熔用结晶器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电渣重熔用关键部件，即电渣重熔用结晶器，属于特种熔炼设备，能够很好满足电渣重熔用结晶器的高速传热冷却、快速凝固的要求以及冷却水流场均匀的要求。
背景技术：
电渣重熔结晶器是电渣重熔最关键的部件，电极的熔化、金属的精炼以及金属液的凝固结晶、铸锭成型都是在结晶器内完成的。电渣重熔结晶器通常由低碳钢的外壳和紫铜的内管焊接而成，再加上进水管、出水管。随着社会的发展，对电渣金属的质量提出的要求越来越高，特别是在冶炼大截面的钢锭和ー些特殊钢种时，这种结晶器就显现出ー些不 足。传统结晶器的水套通常都很大，冷却水在结晶器水套内的流速就非常低，那么传热冷却的效果就差，凝固组织粗大，出现偏析；还有，传统结晶器的水冷结构还存在流场不均匀，存在短路流、死区和进水口局部区域冷却強度大的缺点，会造成凝固组织的不均匀和存在应力甚至会造成应カ裂纹。
发明内容
本发明的主要目的就是解决传统结晶器存在的冷却水在结晶器水套内的流速低，传热冷却的效果差，造成的凝固组织粗大，出现偏析的问题以及传统结晶器的水冷结构存在流场不均匀，存在短路流，死区和进水口局部区域冷却强度大的问题。本发明的电渣重熔结晶器，为了提高结晶器的冷却效果，进一歩改善重熔钢锭的凝固组织，在结晶器的水套内加装了ー个能够提高冷却水流速的“高速内水套”(5)，即在水套内靠近结晶器紫铜内筒(I)的一侧加ー个竖隔板(4)，竖隔板(4)与紫铜内筒(I)的间距为 5~1 Smnin在结晶器的“高速内水套”(5)与结晶器的外壳(2)之间的水腔，采用ー块横隔板(3 )隔开，形成ー个进水分配器(7 )和ー个出水集水器(10 )。“高速内水套”(5)的竖隔板与上底盘和下底盘之间留有一定距离(5_15mm)的连续的进水环缝(8)和出水环缝(9)，这样，冷却水就可以从进水分配器(7)内通过下面的连续进水环缝(8)均匀的进入到“高速内水套”内，避免了传统结晶器的进水造成的进水管局部区域冷却强度大的问题。结晶器具有双进水管(6)和双出水管(11)，两进水管(6)在同一条直线上对称布置，两出水管(11)也在同一条直线上对称布置，但进水管(6)和出水管(11)的相对位置相差90°，具有该结构的结晶器的冷却流场非常均匀。本发明优点I、在结晶器的水套内加装了 “高速内水套”(5)，即在水套内靠近结晶器紫铜内筒Cl)的一侧加ー个竖隔板(4)，竖隔板(4)与紫铜内筒(I)的间距为5-15mm，这种结构能够大大提高冷却水的流速，从而大大提高了结晶器的换热冷却效果，能够显著改善重熔钢锭的凝固组织，減少偏祈。2、这种结构的结晶器由于加装了 “高速内水套”(5)，则在冷却水流量相同的情况下，流经水箱的冷却水的流速大大加快了，从对流换热的原理看冷却传热效果跟冷却介质的流速的指数成正比。所以，在相同的冷却水流量情况下，这种结构的水箱的冷却效果大大加强了，如保持相同的冷却強度，其冷却水流量大大降低，从而达到节水节能的目的。3、“高速内水套”(5)的竖隔板与上底盘和下底盘之间留有一定距离(5_15mm)的连续的进水环缝(8)和出水环缝(9)，这样，冷却水就可以从进水分配器(7)内通过下面的连续进水环缝(8)均匀的进入到“高速内水套”内，避免了传统结晶器的进水造成的进水管局部区域冷却强度大的问题。结晶器具有双进水管(6)和双出水管(11)，两进水管(6)在同一条直线上对称布置，两出水管(11)也在同一条直线上对称布置，但进水管(6)和出水管的相对位置相差90°。具有该结构的结晶器不会出现流场死区，冷却流场非常均匀。
图I是结晶器的剖面主视图，图2是结晶器的俯视图，图3是结晶器的剖面左视图。图中1 一紫铜内筒、2—钢外壳、3—横隔板、4ー竖隔板、5—高速内水套、6—进水管、7—进水分配器、8—进水环缝、9 一出水环缝、10—出水集水器、11 一出水管。
具体实施例方式本发明由紫铜内筒I、钢外壳2、横隔板3、竖隔板4、高速内水套5、进水管6、进水分配器7、进水环缝8、出水环缝9、出水集水器10、出水管11组成，紫铜内筒I和钢外壳2构成结晶器的水套内加装了高速内水套5，即在水套内靠近结晶器紫铜内筒I的ー侧加ー个竖隔板4，竖隔板4与紫铜内筒I的间距为5-15mm，这种结构能够大大提高冷却水的流速，从而大大提高了结晶器的换热冷却效果，能够显著改善重熔钢锭的凝固组织，減少偏祈。高速内水套5的竖隔板与上底盘和下底盘之间留有一定距离5_15mm的连续的进水环缝8和出水环缝(9 )。结晶器具有双进水管6和双出水管11，两进水管6在同一条直线上对称布置，两出水管11也在同一条直线上对称布置，但进水管6和出水管11的相对位置相差90°。
权利要求
1.ー种电渣重熔用结晶器，其特征在于为了提高结晶器的冷却效果，进一歩改善重熔钢锭的凝固组织，在结晶器的水套内加装了 ー个能够提高冷却水流速的高速内水套(5 )，即在水套内靠近结晶器紫铜内筒(I)的一侧加ー个竖隔板(4)，竖隔板(4)与紫铜内筒(I)的间距为5_15mm。
2.根据权利要求I所述的电渣重熔用结晶器，其特征还在于在结晶器的高速内水套(5)与结晶器的外壳(2)之间的水腔，采用ー块横隔板(3)隔开，形成ー个进水分配器(7)和ー个出水集水器(10)。
3.根据权利要求I或2所述的电渣重熔用结晶器，其特征还在于高速内水套(5)的竖隔板(4 )与下底盘和上底盘之间留有5-15mm的连续的进水环缝(8 )和出水环缝(9 )，这样，冷却水就可以从进水分配器(7)内通过下面的连续进水环缝(8)均匀的进入到高速内水套内，避免了传统结晶器的进水造成的进水管局部区域冷却强度大的问题。
4.根据权利要求3所述的电渣重熔用结晶器，其特征还在于结晶器具有双进水管(6)和双出水管(11)，两进水管(6)在同一条直线上对称布置，两出水管(11)也在同一条直线上对称布置，但进水管(6)和出水管(11)的相对位置相差90°，具有该结构的结晶器的冷却流场非常均匀。
全文摘要
一种电渣重熔用结晶器，属于冶金设备领域。其特征是在结晶器的水套内加装了高速内水套，在结晶器的高速内水套与结晶器的外壳之间的水腔，采用一块横隔板隔开，形成一个进水分配器和一个出水集水器，高速内水套的竖隔板与上底盘和下底盘之间留有5-15mm的连续环缝，冷却水能从进水分配器内通过下面的连续环缝较均匀的进入到高速内水套内，结晶器具有双进水管和双出水管，两进水管在同一条直线上对称布置，两出水管也在同一条直线上对称布置，进水管和出水管的相对位置相差90°。本发明避免了传统结晶器的进水管局部区域冷却强度大的问题，结晶器的冷却流场非常均匀，大大提高了结晶器的冷却效果，进一步改善重熔钢锭的凝固组织。
文档编号C22B9/193GK102676834SQ20121017415
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者李刚, 李柏君, 王彦杰, 王杰 申请人:北京首钢吉泰安新材料有限公司