专利名称：一种电渣重熔结晶器的冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷却装置，尤其涉及一种电渣重熔结晶器的冷却装置，属于冶金技术领域。
背景技术：
电渣重熔为金属电极通过渣池加热形成金属液滴穿过液渣形成熔池，经结晶器外层的冷却水强制冷却快速凝固形成钢锭。基本过程为在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内。参见图1，自耗电、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中，渣池14放热，将自耗电极15端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池14，落入结晶器，形成金属熔池16，受水冷作用迅速凝固形成钢锭。结晶器内壁I和结晶器外套3之间为充入冷却水的冷却仓，结晶器内壁I上设置有入水口17和出水口 18。对于高合金钢而言，尤其是氮合金化的耐蚀塑料模具钢，该类钢为马氏体不锈钢，Cr含量高达13%以上，成分偏析较为严重，电渣重熔过程希望通过凝固过程的快速冷却减轻成分偏析，凝固之后又希望减缓冷却速度防止电渣锭底部开裂。而现有技术中的电渣重熔结晶器水冷外套为结晶器整体冷却，存在水流速度慢，电渣锭凝固初期冷却强度不足，且不能调节电渣锭不同区域的冷却强度，重熔高合金钢时易造成电渣锭底部开裂。如中国专利公告号为:CN201473577U，公告日为:2010年5月19日的实用新型专利公开了一种电渣重熔结晶器，包括有底盘，其特征在于底盘上固定连接有外圆筒，外圆筒内有紫铜锥度圆筒，外圆筒外壁上连接有进水管与出水管。该装置的缺陷在于:冷却区域为整体式结构，冷却效果不佳，不便于控制各部位的冷却温度差，对钢锭凝固过程和冷却强度不能进行有效控制，使得高合金钢电渣锭底部开裂，产品质量不高。
发明内容本实用新型的目的是针对现有整体式的冷却器冷却效果不佳，不便于控制各部位的冷却温度差，对钢锭凝固过程和冷却强度不能进行有效控制的缺陷和不足，提供一种结构简单，冷却效果好，便于控制各部位的冷却温度差，对钢锭凝固过程和冷却强度能进行有效控制的一种电渣重熔结晶器的冷却装置。为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是:一种电渣重熔结晶器的冷却装置，包括结晶器内壁，结晶器内壁所围成的腔室为结晶室，结晶器内壁的外侧设置有结晶器外套，所述结晶器内壁、结晶器外套之间的空腔内自上而下分别设置有相互独立的上部冷却区、中部冷却区和下部冷却区，上部冷却区的外侧壁下端设置有上部进水口，上部冷却区的外侧壁上端设置有上部出水口，中部冷却区的外侧壁下端设置有中部进水口，中部冷却区的外侧壁上端设置有中部出水口，下部冷却区的外侧壁下端设置有下部进水口，下部冷却区的外侧壁上端设置有下部出水口。所述上部冷却区与中部冷却区之间以及中部冷却区和下部冷却区之间均设有横隔板。[0007]所述结晶器内壁由紫铜制成。所述结晶器外套和横隔板都由碳钢板制成。所述上部冷却区、中部冷却区和下部冷却区的高度占结晶器总高度的比值分别为:30%,30% 和 40%ο所述结晶器内壁与结晶器外套之间的宽度为40毫米-60毫米。本实用新型的有益效果是:1、本实用新型在现有电渣重熔结晶器的外壁与内壁之间设置有上部冷却区、中部冷却区、下部冷却区，每个冷却区都设置有进水口和出水口，分区后冷却水流速度加快，力口快了冷却速度，冷却效果更佳。2、本实用新型结构简单，通过控制各冷却区水流速度、水流量、水温实现对结晶器内钢锭凝固过程和冷却强度的有效控制，并可通过提高结晶器下部冷却区域的水温并减小流量，防止高合金钢电渣锭底部开裂，产品质量得到了提高。
图1是现有技术的结构示意图。图2是本实用新型的结构示意图。图中:结晶器内壁1，结晶室2，结晶器外套3，上部冷却区4，中部冷却区5，下部冷却区6，上部进水口 7，上部出水口 8，中部进水口 9，中部出水口 10，下部进水口 11，下部出水口 12，横隔板13，渣池14，电极15，金属熔池16，入水口 17，出水口 18。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述:参见图2，本实用新型的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，包括结晶器内壁1，结晶器内壁I所围成的腔室为结晶室2，结晶器内壁I的外侧设置有结晶器外套3，所述结晶器内壁1、结晶器外套3之间的空腔内自上而下分别设置有相互独立的上部冷却区4、中部冷却区5和下部冷却区6，上部冷却区4的外侧壁下端设置有上部进水口 7，上部冷却区4的外侧壁上端设置有上部出水口 8，中部冷却区5的外侧壁下端设置有中部进水口 9，中部冷却区5的外侧壁上端设置有中部出水口 10，下部冷却区6的外侧壁下端设置有下部进水口 11，下部冷却区6的外侧壁上端设置有下部出水口 12。所述上部冷却区4与中部冷却区5之间以及中部冷却区5和下部冷却区6之间均设有横隔板13。所述结晶器内壁I由紫铜制成。所述结晶器外套3和横隔板13都由碳钢板制成。所述上部冷却区4、中部冷却区5和下部冷却区6的高度占结晶器总高度的比值分别为:30%, 30% 和 40%ο所述结晶器内壁I与结晶器外套3之间的宽度为40毫米-60毫米。结晶器内壁I所围成的腔室为结晶室2，结晶器内壁I的外侧设置有结晶器外套3，结晶器内壁I由紫铜制成，结晶器外套3和横隔板13都由碳钢板制成，结晶器内壁I与结晶器外套3之间的宽度为40毫米-60毫米。结晶器内壁1、结晶器外套3之间的空腔内自上而下分别设置有相互独立的上部冷却区4、中部冷却区5和下部冷却区6。上部冷却区4与中部冷却区5之间以及中部冷却区5和下部冷却区6之间均设有横隔板13，通过横隔板13将相邻的两个冷却区隔开，形成独立的冷却区，每个冷却区都设置有进水口和出水口。上部冷却区4、中部冷却区5和下部冷却区6的高度占结晶器总高度的比值分别为:30%、30%和40%，例如:冷却器的内径为680毫米，结晶器总高度为1800毫米，上部冷却区4的高度为540毫米；中部冷却区5的高度为540毫米，下部冷却区6的高度为720毫米。上部冷却区4的外侧壁下端设置有上部进水口 7，上部冷却区4的外侧壁上端设置有上部出水口 8，外界冷却水能够通过上部进水口 7进入到上部冷却区4，再由上部出水口8流出。中部冷却区5的外侧壁下端设置有中部进水口 9，中部冷却区5的外侧壁上端设置有中部出水口 IO，外界冷却水能够通过中部进水口 9进入到中部冷却区5中，再由中部出水口 10流出。下部冷却区6的外侧壁下端设置有下部进水口 11，下部冷却区6的外侧壁上端设置有下部出水口 12，同样外界冷却水能够通过下部进水口 11进入到下部冷却区6中，再由下部进水口 11流出。上部进水口 7、中部进水口 9和下部进水口 11分别通过管道与外界水源相连接，为加快水流速度，可以在上部出水口 8、中部出水口 10以及下部出水口 12上设置水泵，并且能够相互独立的控制水流的速度。分区后冷却水流速度加快，加快冷却速度，冷却效果更佳，并通过控制各冷却区水流速度、水流量、水温实现对结晶器内钢锭凝固过程和冷却强度的有效控制，另外可通过提高结晶器下部冷却区域的水温并减小流量，防止高合金钢电渣锭底部开裂。对于重熔氮合金化耐蚀塑料模具钢钢锭，锻制后的模块组织均匀，抛光性能达到超镜面级别。
权利要求1.一种电渣重熔结晶器的冷却装置，包括结晶器内壁(1)，结晶器内壁(I)所围成的腔室为结晶室(2)，结晶器内壁(I)的外侧设置有结晶器外套(3)，其特征在于:所述结晶器内壁(I)、结晶器外套(3)之间的空腔内自上而下分别设置有相互独立的上部冷却区(4)、中部冷却区(5 )和下部冷却区(6 )，上部冷却区(4)的外侧壁下端设置有上部进水口( 7 )，上部冷却区(4)的外侧壁上端设置有上部出水口(8)，中部冷却区(5)的外侧壁下端设置有中部进水口(9)，中部冷却区(5)的外侧壁上端设置有中部出水口(10)，下部冷却区(6)的外侧壁下端设置有下部进水口( 11)，下部冷却区(6)的外侧壁上端设置有下部出水口( 12)。
2.根据权利要求1所述的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，其特征在于:所述上部冷却区(4)与中部冷却区(5)之间以及中部冷却区(5)和下部冷却区(6)之间均设有横隔板(13)。
3.根据权利要求1所述的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，其特征在于:所述结晶器内壁(I)由紫铜制成。
4.根据权利要求1所述的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，其特征在于:所述结晶器外套(3)和横隔板(13)都由碳钢板制成。
5.根据权利要求1所述的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，其特征在于:所述上部冷却区(4 )、中部冷却区(5 )和下部冷却区(6 )的高度占结晶器总高度的比值分别为:30%、30%和 40% ο
6.根据权利要求1所述的一种电渣重熔结晶器的冷却装置，其特征在于:所述结晶器内壁(I)与结晶器外套(3)之间的宽度为40毫米-60毫米。
专利摘要一种电渣重熔结晶器的冷却装置，所述结晶器内壁(1)、结晶器外套(3)之间的空腔内自上而下分别设置有相互独立的上部冷却区(4)、中部冷却区(5)和下部冷却区(6)，上部冷却区(4)的外侧壁下端设置有上部进水口(7)，上部冷却区(4)的外侧壁上端设置有上部出水口(8)，中部冷却区(5)的外侧壁下端设置有中部进水口(9)，中部冷却区(5)的外侧壁上端设置有中部出水口(10)，下部冷却区(6)的外侧壁下端设置有下部进水口(11)，下部冷却区(6)的外侧壁上端设置有下部出水口(12)，本实用新型分区后冷却水流速度加快，加快了冷却速度，冷却效果更佳，产品质量得到了提高。
文档编号C22B9/193GK202945301SQ201220644019
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李民华 申请人:湖北上大模具材料科技有限公司