框架铜合金材料铸造机组冷却系统及其操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种框架铜合金材料铸造机组冷却系统及其操作方法，铸井内周边设置有冷却壁，铸井内的底部安装有排水泵，铸井的外侧设置有集水箱；结晶器的入口通过第一阀门连接事故水管，冷却壁的入口通过第二阀门连接第一阀门；结晶器、铸造小车和冷却壁冷却水管的出口均与集水箱连接。本发明能有效保证冷却效果，延长结晶器、铸造小车及冷却壁的使用寿命，同时水质不易被污染、损耗小；能有效的控制相应水量及水温情况；二次浊循环水能有效实现铸锭冷却，更加节能环保；在铸井四周的冷却壁能实现红锭铸造时对铸井的有效保护，延长铸井壁混凝土的使用寿命，降低日常维护成本，提高设备使用效率。
【专利说明】
框架铜合金材料铸造机组冷却系统及其操作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种铸造机组冷却系统，尤其涉及一种框架铜合金材料铸造机组冷却系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，集成电路用的引线框架铜合金材料的需求不断增加；同时对引线框架铜合金材料的表面质量、力学性能及导电率等要求也越来越高。框架铜合金铸造过程中的冷却系统设计的优劣将对提高铸锭质量、降低能耗有着巨大影响，对于减少生产成本起到关键作用。
[0003]框架铜合金铸锭的传统铸造冷却方式为:采用浊循环水对结晶器进行冷却，经结晶器后的一次冷却水直接喷洒在铸锭上，形成对铸锭的二次冷却，最终实现铸锭的冷却。该冷却系统存在如下不足:①冷却水为浊循环水，水质和导热性较差，要求冷却水量大，能耗高；浊循环水水质差不利于有效提高铸锭质量，特别是对铁含量高的框架铜合金铸锭表面质量影响显著，导致该合金产生严重的表面裂纹，降低铸锭表面质量;②无法采用红锭铸造工艺生产新型框架铜合金材料;③设置独立栗房、冷却水塔、外部管网及水池，增加建设投资费用;并且其仅服务于本设备，效率低，系统运行成本高。
【发明内容】
[0004]针对上述框架铜合金材料铸造机组冷却系统中存在的不足，本发明提供一种用于框架铜合金材料铸造机组的冷却系统及其操作方法，克服传统冷却系统中存在的水质差、广品质量$父难保证，而且广品能耗尚等缺点。
[0005]本发明采取以下技术方案实现上述目的。框架铜合金材料铸造机组冷却系统，包括结晶器、铸造小车和冷却壁，所述铸造小车的上面安装有所述结晶器，所述铸造小车的下方设置有铸井，所述铸井内周边设置有所述冷却壁，铸井内的底部安装有排水栗，铸井的外侧设置有集水箱;结晶器的入口通过第一阀门连接事故水管，冷却壁的入口通过第二阀门连接第一阀门；铸造小车的入口通过第三阀门连接有压净循环给水管，铸井内的底部通过第四阀门连接有压浊循环给水管;结晶器、铸造小车和冷却壁冷却水管的出口均与集水箱连接;集水箱的出口连接无压净循环回水管，排水栗的出口连接有压浊循环回水管。
[0006]优选地，所述排水栗为潜水栗。
[0007]—种框架铜合金材料铸造机组冷却系统的操作方法，其操作步骤如下:
1)先启动铸造机循环冷却水系统，开启第二阀门和第三阀门，关闭第一阀门和第四阀门，使净循环水进入结晶器、铸造小车及铸井内的冷却壁对其进行相应冷却，冷却后的水在铸井旁边的集水箱中汇集，通过无压重力回流到相应净循环水池，完成红锭铸造；
2)开启第四阀门，往铸井底部补充浊循环水，直至设定高度后，自动关闭第四阀门，实现对红锭的二次冷却，直至铸锭冷却要求温度后，启动铸井底部的排水栗，把浊循环水输送至相应的冷却水塔，实现铸造机组及铸锭的冷却； 3)当出现故障时，开启第一阀门，关闭第三阀门，接入外部事故水，保证整个铸造机组实现有效冷却。
[0008]优选地，所述设定高度为自铸井底面到铸锭顶部与铸井井口之间的高度。
[0009]本发明的优点在于:不需设置独立的循环水栗站，只需从熔铸循环水系统中接入相应循环水;能有效保证冷却效果、延长结晶器、铸造小车及冷却壁的使用寿命，同时水质不易被污染、损耗小;能满足多种框架铜合金材料铸造，有效的节约能耗;净循环水在铸造机旁的集水箱中汇集，无压重力回流到相应熔铸循环水系统的净循环热水池中，能有效的控制相应水量及水温情况;二次浊循环水能有效实现铸锭冷却，更加节能环保;在铸井四周的冷却壁能实现红锭铸造时对铸井的有效保护，延长铸井壁混凝土的使用寿命，降低日常维护成本，提高设备使用效率。
【附图说明】
[00?0]图1为本发明系统的结构不意图；
图中:1-结晶器，2-铸造小车，3-集水箱，4-冷却壁，5-排水栗，6-第一阀门，7-第二阀门，8-第三阀门，9-第四阀门，10-铸井，11-事故水管，12-有压净循环给水管，13-有压浊循环给水管，14-无压净循环回水管，15-有压浊循环回水管。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1，框架铜合金材料铸造机组冷却系统，包括结晶器1、铸造小车2和冷却壁4，所述铸造小车2的上面安装有所述结晶器I，所述铸造小车2的下方设置有铸井10，所述铸井10内周边设置有所述冷却壁4，铸井10内的底部安装有排水栗5，铸井10的外侧设置有集水箱3;结晶器I的入口通过第一阀门6连接事故水管11，冷却壁4的入口通过第二阀门7连接第一阀门6;铸造小车2的入口通过第三阀门8连接有压净循环给水管12，铸井10内的底部通过第四阀门9连接有压浊循环给水管13;结晶器1、铸造小车2和冷却壁4冷却水管的出口均与集水箱3连接;集水箱3的出口连接无压净循环回水管14，排水栗5的出口连接有压浊循环回水管15。
[0012]进一步，所述排水栗5为潜水栗。
[0013]—种框架铜合金材料铸造机组冷却系统的操作方法，其操作步骤如下:
1)先启动铸造机循环冷却水系统，开启第二阀门7和第三阀门8，关闭第一阀门6和第四阀门9，使净循环水进入结晶器1、铸造小车2及铸井10内的冷却壁4对其进行相应冷却，冷却后的水在铸井10旁边的集水箱3中汇集，通过无压重力回流到相应净循环水池，完成红锭铸造；
2)开启第四阀门9，往铸井10底部补充浊循环水，直至设定高度后，自动关闭第四阀门9，实现对红锭的二次冷却，直至铸锭冷却要求温度后，自动启动铸井10底部的排水栗5，把浊循环水输送至相应的冷却水塔，实现铸造机组及铸锭的冷却；
3)当出现故障时，开启第一阀门6，关闭第三阀门8，接入外部事故水，保证整个铸造机组能实现有效冷却。
[0014]进一步，所述设定高度为自铸井10底面到铸锭顶部与铸井10井口之间的高度。
[0015]实施例:本发明的框架铜合金材料铸造机组冷却系统主要由结晶器1、铸造小车2、冷却壁4、集水箱3、排水栗5及各路管道等组成。设计铸锭的高度为7.5M。铸造小车2的上面安装有结晶器I，铸造小车2的下方为铸井10，铸井10的深度为8M，铸井10内周边设置有冷却壁4，铸井10内的底部安装有排水栗5 (潜水栗)，铸井1的外侧设置有集水箱3;结晶器I的入口通过第一阀门6连接事故水管11，冷却壁4的入口通过第二阀门7连接第一阀门6;铸造小车2的入口通过第三阀门8连接有压净循环给水管12，铸井10内的底部通过第四阀门9连接有压浊循环给水管13;结晶器1、铸造小车2和冷却壁4冷却水管的出口均与集水箱3连接;集水箱3的出口连接无压净循环回水管14，排水栗5的出口连接有压浊循环回水管15。当框架铜合金材料铸造机正常生产时，其冷却是通过启动铸造机循环冷却系统来实现的。该冷却系统:I)先启动铸造机循环冷却水系统，开启第二阀门7和第三阀门8，关闭第一阀门6和第四阀门9，使净循环水进入结晶器1、铸造小车2及铸井10内的冷却壁4对其进行相应冷却，冷却后的水在铸井10旁集水箱3中汇集，通过无压重力回流到相应净循环水池，完成红锭铸造;2)开启第四阀门9，往铸井10底部补充浊循环水，直至浊循环水达到设定高度(S卩:自铸井10底面到铸锭顶部与铸井10井口之间的高度)约7.6-7.9M后，自动关闭第四阀门9，使铸锭能快速冷却并达到常温状态，实现对红锭的二次冷却;直至铸锭冷却要求温度后，自动启动铸井10底部排水栗5(潜水栗)把浊循环水输送至相应的冷却水塔，实现铸造机组及铸锭的冷却；3)由于铜及铜合金的铸造温度高，工作中突然停止给结晶器供冷却水将会产生严重的生产事故及设备损坏，在本系统出现故障时，开启第一阀门6，关闭第三阀门8，接入外部事故水，保证整个铸造机组能实现有效冷却。
[0016]本发明不需为框架铜合金材料铸造机组设置独立的循环水栗站，只需从熔铸循环水系统中各接一根有压净循环给水管12、有压浊循环给水管13、无压净循环回水管14及有压浊循环回水管15，有效降低建设投资及运行成本。从熔铸循环水系统中供过来的净循环水，为硬度低的软水，通过与结晶器1、铸造小车2及冷却壁4直接接触来达到对铸锭、铸造小车2及铸井壁的冷却，同时该冷却水汇集到铸井10旁边的集水箱3后重力回流到熔铸循环水系统中的净循环热水池;另外从熔铸循环水系统中供过来的浊循环水，对通过结晶器I的铸锭进行二次冷却，冷却完成后，通过铸井底部的排水栗5将铸井10的浊水排至熔铸循环水系统浊循环水冷却塔冷却。这样就有效解决了结晶器I易结水垢和冷却循环水易污染、冷却水消耗大等缺点，实现了铸造机组冷却，确保了铸造机组整个冷却系统高效环保安全。
[0017]本发明铸造机组冷却系统不需设置独立的循环水栗站，只需从熔铸循环水系统中接入相应循环水;通过采用水质为软化水的净循环水对结晶器1、铸造小车2及铸井10的冷却壁4进行冷却，能有效保证冷却效果，延长结晶器1、铸造小车2及冷却壁4的使用寿命，同时水质不易被污染、损耗小;采用该冷却系统，可以实现框架铜合金材料红锭铸造工艺，且能满足多种框架铜合金材料铸造，有效的节约能耗;对结晶器1、铸造小车2及冷却壁4净循环水在铸造机旁的集水箱中汇集，无压重力回流到相应熔铸循环水系统的净循环热水池中，能有效的控制相应水量及水温情况;铸井10中的二次浊循环水能有效实现铸锭冷却，使整个循环冷却系统更加节能环保;采用该冷却系统，在铸井10四周布置不锈钢冷却壁4，能实现红锭铸造时对铸井10的有效保护，延长铸井10壁混凝土的使用寿命，降低日常维护成本，提1?设备使用效率D
【主权项】
1.框架铜合金材料铸造机组冷却系统，包括结晶器、铸造小车和冷却壁，所述铸造小车的上面安装有所述结晶器，所述铸造小车的下方设置有铸井，其特征在于，所述铸井内周边设置有所述冷却壁，铸井内的底部安装有排水栗，铸井的外侧设置有集水箱;结晶器的入口通过第一阀门连接事故水管，冷却壁的入口通过第二阀门连接第一阀门；铸造小车的入口通过第三阀门连接有压净循环给水管，铸井内的底部通过第四阀门连接有压浊循环给水管;结晶器、铸造小车和冷却壁冷却水管的出口均与集水箱连接;集水箱的出口连接无压净循环回水管，排水栗的出口连接有压浊循环回水管。2.根据权利要求1所述的框架铜合金材料铸造机组冷却系统，其特征在于，所述排水栗为潜水栗。3.—种如权利要求1所述的框架铜合金材料铸造机组冷却系统的操作方法，其特征在于，其操作步骤如下: 1)先启动铸造机循环冷却水系统，开启第二阀门和第三阀门，关闭第一阀门和第四阀门，使净循环水进入结晶器、铸造小车及铸井内的冷却壁对其进行相应冷却，冷却后的水在铸井旁边的集水箱中汇集，通过无压重力回流到相应净循环水池，完成红锭铸造； 2)开启第四阀门，往铸井底部补充浊循环水，直至设定高度后，自动关闭第四阀门，实现对红锭的二次冷却，直至铸锭冷却要求温度后，启动铸井底部的排水栗，把浊循环水输送至相应的冷却水塔，实现铸造机组及铸锭的冷却； 3)当出现故障时，开启第一阀门，关闭第三阀门，接入外部事故水，保证整个铸造机组实现有效冷却。4.根据权利要求3所述的框架铜合金材料铸造机组冷却系统的操作方法，其特征在于，所述设定高度为自铸井底面到铸锭顶部与铸井井口之间的高度。
【文档编号】B22D30/00GK106001524SQ201610568104
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】袁孚胜, 郭峰, 张专利, 王彤彤
【申请人】中国瑞林工程技术有限公司