一种冷却器的制作方法

本发明涉及铸造设备技术领域，特别是涉及一种冷却器。

背景技术：

空心圆坯连铸机是一种近终形连铸设备，浇铸的坯料为空心的圆坯。空心圆坯与实心圆坯相比具有如下优势：1、单流产能答复提高，可达50%～100%以上；2、用空心圆坯生产相应规格的无缝钢管时，免去了穿孔的工序，可节约电耗30%左右；3、空心圆坯的加热能耗明显低于实心坯，尤其是大型圆坯。4、由于减少了穿孔工序，从而使生产更长规格的钢管成为可能。然而，空心圆坯在连铸规程中，需要解决一个关键问题是：管坯内部的有效冷却，如果不能采用合适冷却方式的，将面临这冷却不足或者造成爆炸等危险。目前据有关资料记载，内部冷却采用水冷芯棒或向内壁喷水来解决，采用水冷芯棒的冷却方式对二冷区来说，其冷却强度是明显不足的。而在二冷却向内壁喷水，器冷却强度足够，但是由于水量很大，当铸机在拉漏时，极易造成爆炸事故。

技术实现要素：

本发明的目的，是提供一种冷却器，解决了连铸坯体空心圆坯内壁冷却效率低、冷却强度不足和冷却不均匀的问题，且安全性能高。

采用的技术方案是：

一种冷却器，包括喷雾机构和水循环机构，其特征在于：

所述水循环机构，包括外管、中管、内管、进水管和回水管。中管设置在外管内，内管设置在中管内，且中管、内管与外管为同轴心设置。外管和内管的下端与下封板水密性固定连接。中管的下端与下封板有间隙。外管的上端与上封板水密性固定连接。中管的上端与中封板水密性固定连接。内管的上端与内上封板水密性固定连接。外管与中管之间形成进水通道，中管与内管之间形成回水通道。进水管的下端与上封板上的第一进水孔水密性固定连接。回水管水密性穿过上封板上的上回水管通孔后与中封板上的下回水管通孔水密性固定连接，且相通。回水管与上回水通孔的管壁水密性固定连接。外管、中管和内管的管壁上径向和轴向分别开设有多个喷嘴插孔，外管、中管和内管上对应的喷嘴插孔及进水通道、回水通道由封管密封连接，且不与进水通道和回水通道相通。封管截面为圆形或方形。

所述喷雾机构，包括水集管、气集管、进气管、进水支管和多个喷嘴。集水管设置在内管内，且与内管同轴心，集水管外壁上固定连接有多个加强筋板，多个加强筋板的另一端分别与内管的内壁固定连接。

气集管设置在水集管内，且同轴心设置。水集管上端与水集管上盖固定连接。气集管上端与气集管上盖固定连接。水集管和气集管的下端与下盖板固定连接。水集管上端侧壁上开设有第二进水孔，进水支管依次穿过上封板、中封板和内上封板上的支管通孔后与第二进水孔的孔壁固定连接。进水支管分别与上封板、中封板和内上封板上的支管通孔的孔壁水密性固定连接。进气管依次穿过上封板、中封板、内上封板和水集管上盖上的进气管通孔后与集气管上盖上的进气孔的孔壁固定连接，且相通。进气管分别与上封板、中封板、内上封板和水集管上盖上的进气管通孔的孔壁固定连接。水集管和气集管的管壁上开设有多个水集管出水孔和气集管出气孔。多个喷嘴分别装设在对应的一个封管内，每一个喷嘴的后端固定有支撑板，该支撑板上分别开设有喷嘴进水孔和喷嘴进气孔，喷嘴进水孔通过水管路与水集管上对应的一个水集管出水孔连接。喷嘴进气孔通过喷嘴进气管路与气集管上的气集管出气孔连接，喷嘴进气管穿过水集管上对应的一个喷嘴进气管通孔，且与该喷嘴的进气管通孔的孔壁固定连接。

水集管的内径比气集管外径大5～15mm，气集管长3～7m，水集管长=气集管长度+20～100mm。

上述水集管与气集管在管子的周向开有5～15个水集管出水孔和集气管出气孔，孔在管子周向均布。同时，水集管和气集管在轴向上分布10～80行水集管出水孔和气集管出气孔。

外管外径=坯料内径-100～150mm，内管的顶端高度=水集管顶端高度+10～100mm，中管顶端=内管顶端高度+10～100mm。

外管顶端高度=中管顶端高度+10～100mm。

本发明冷却器的工作原理是：

使用时，将本发明冷却器放入连铸坯体空心圆坯内。喷雾机构将压缩空气和水喷出，使水滴全部汽化，均匀的把气雾喷射到空心坯内表面，实现连铸坯体空心圆坯的冷却。循环机构，水从进水管流入，从回水管流出，充分带走了连铸坯体空心圆坯内的热量，实现再次冷却。

本发明冷却器优点在于：

1、循环机构可以充分的把空心坯内部的辐射热量带走；

2、喷雾机构可以均匀的把气雾喷射到空心坯内表面，使水滴全部汽化，从而带走大部分热量，使空心坯内壁的冷却更均匀。

3、采用内部喷雾机构可使用水量大幅降低，从而达到节能的效果；

4、采用内部喷雾及循环冷却的方式，既可达到冷却的要求，同时也避免了爆炸的风险。

5、适用于φ200mm～φ2000mm的空心连铸坯的二冷段的冷却，还适用于环形件内部热处理等领域。

附图说明

图1是本发明的一种实施例结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本实施例的外观示意图。

图4是图3的俯视图。

具体实施方式

一种冷却器，包括喷雾机构和水循环机构，其特征在于：

所述水循环机构，包括外管1、中管2、内管3、进水管11和回水管12。中管2设置在外管1内，内管3设置在中管2内，且中管2、内管3与外管1为同轴心设置。外管1和内管3的下端与下封板4水密性固定连接。中管2的下端与下封板4有间隙5。外管1的上端与上封板6水密性固定连接。中管2的上端与中封板7水密性固定连接。内管3的上端与内上封板8水密性固定连接。外管1与中管2之间形成进水通道9，中管2与内管3之间形成回水通道10。进水管11的下端与上封板6上的进水孔13水密性固定连接。回水管12水密性穿过上封板6上的上回水管通孔后与中封板7上的下回水管通孔14水密性固定连接，且相通。外管1、中管2和内管3的管壁上径向和轴向分别开设有多个喷嘴插孔15，外管1、中管2和内管3上对应的喷嘴插孔15进水通道9和回水通道10由封管16密封连接，且不与进水通道9和回水通道10相通。封管16截面为圆形。

所述喷雾机构，包括水集管17、气集管18、进气管19、进水支管20和多个喷嘴21。水集管17设置在内管3内，且与内管3同轴心，水集管17外壁上固定连接有多个加强筋板21，多个加强筋板21的另一端分别与内管3的内壁固定连接。

气集管18设置在水集管17内，且同轴心设置。水集管17上端与水集管上盖22固定连接。气集管18上端与气集管上盖23固定连接。水集管17和气集管18的下端与下盖板24固定连接。水集管17上端侧壁上开设有第二进水孔24，进水支管20依次穿过上封板6、中封板7和内上封板8上的支管通孔25后与第二进水孔24连接。进水支管20分别与上封板6、中封板7和内上封板8上的支管通孔25的孔壁水密性固定连接。进气管19依次穿过上封板6、中封板7、内上封板8和水集管上盖22上的进气管通孔26后与气集管上盖23上的进气孔27固定连接，且相通。进气管19分别与上封板6、中封板7、内上封板8和水集管上盖22上的进气管通孔26的孔壁固定连接。水集管17和气集管18的管壁上，周向分别开设有6个水集管出水孔32和集气管出气孔35；水集管17和气集管18的管壁上轴向分别开设有32行水集管出水孔32和集气管出气孔35。多个喷嘴21分别装设在对应的一个封管16内，每一个喷嘴21的后端固定有支撑板28，该支撑板28上分别开设有喷嘴进水孔29和喷嘴进气孔30，喷嘴进水孔29通过水管路31与水集管17上对应的一个水集管出水孔32连接。喷嘴进气孔30通过喷嘴进气管路33与气集管18上的气集管出气孔35连接，喷嘴进气管33穿过水集管17上对应的一个喷嘴进气管通孔34。

内管：外径φ126mm 壁厚3mm 长度:10000mm；

中管：外径φ160mm 壁厚 4mm 长度:10020mm；

外管：外径φ200mm 壁厚35mm 长度:10040mm；

水集管：外径φ54mm 壁厚3mm 长度4020mm；

气集管：外径φ38mm 壁厚3mm 长度4000mm；

喷嘴数量:192。