铝合金窄板带坯铸造结晶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及有色金属材料行业的铸造技术领域，尤其涉及一种铝合金窄板带坯铸造结晶轮。
【背景技术】
[0002]在铝合金窄板带生产作业中需要实现连续铸造工艺，其中通常使用纯铜结晶轮辅助进行结晶成型，即利用纯铜的结晶轮优良的导热性能快速降低铝合金液体温度，达到结晶成型的目地。不论是产品的形状如何，结晶轮一般均与相似的形状使其中浇铸的铝液在水冷却的作用下快速降温，达到有效结晶成型的目地。这期间要求强化冷却效果是窄板带铝合金材料连续铸造工艺技术条件，同时也非常至关重要，强化冷却效果其一方面目地是为了细化晶粒，增加板带的强度；另一方面也是为了简化后续工艺(轧制道次)，降低产品成本。
[0003]然而在现有技术中许多结晶轮设计均采取直接喷水冷却的方法，在外部绕包钢带表面喷水冷却的效果很好，但对铜材质的结晶轮套采用直接喷水会产生水喷溅情况，还有可能进入浇铸的铝液中形成气泡，影响到结晶产品的质量。
[0004]经过研宄发现，已公开相关的技术专利与信息表明均存在技术缺陷:
[0005]例如:已经公开的专利内容显示:CN2374291Y提出的结晶轮套是利用铝液结晶面背后增设散热槽的方式加强水冷效果。然而这样的结晶轮套只适应较厚形状的铸件形状，对于较薄的窄铝合金板带却不合适，而且会增加设备的投入。
[0006]又如:CN101658903A提出的结晶轮装置采用了内外直接喷水冷却的方法，虽然可以实现强冷却效果，并且拉长的冷却段的措施可以增加铸件的强度，但是却无法避免水花四溅的情况，往往此时的水蒸气却影响了板坯的内部组织。
[0007]综上所述，连续铸造机上使用的不同构造的结晶轮，存在着如下技术缺陷:1、采用敞开式的喷水冷却，容易造成水蒸气进入铸件中形成气泡或高含氢组织，对产品质量有影响；2、内外冷却不均，造成结晶组织不均匀，也会影响产品质量；3、选择的结晶轮材料的变化，没有兼顾快速冷却的要求，造成铸件粗大晶粒，失去强度等技术问题。
[0008]综上所述，如何克服现有技术中结晶轮的技术缺陷仍然是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种铝合金窄板带坯铸造结晶轮，以解决上述问题。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0011]本实用新型提供了一种铝合金窄板带坯铸造结晶轮，包括铸铁材质的结晶传动轮(102)和套接在所述结晶传动轮(102)的外缘面的纯铜材质的结晶套(101)，其中:
[0012]所述结晶套(101)与所述结晶传动轮(102)之间设置有水冷却循环空间装置，所述水冷却循环空间装置用于利用结晶套(101)在强制内部水冷却下，保持结晶套(101)与外部钢带之间冷却均衡使铝合金液体结晶组织细化。
[0013]优选的，作为一种可实施方案，所述的铝合金窄板带坯铸造结晶轮(I)还包括设置在所述结晶传动轮(102)中心的主轴(2)，套接在所述主轴(2)外表面的进出水冷却套
(3)，且所述主轴(2)空间内设有两路冷却水通道；所述主轴(2)内的所述两路冷却水通道分别与所述主轴(2)连通的结晶轮冷却进水管(103)和结晶轮冷却出水管(104)，形成所述水冷却循环空间装置，且所述主轴(2)内的所述两路冷却水通道分别还与所述进水口管接头(302)和所述出水口管接头(303)连通，其中:
[0014]所述结晶轮冷却进水管(103)的进水端通过所述两路冷却水通道与所述进水口管接头(302)连通；所述结晶轮冷却进水管(103)的出口端连通所述结晶传动轮(102)的根部处的外缘；
[0015]所述结晶轮冷却出水管(104)的进水端通过所述两路冷却水通道与所述出水口管接头(303)连通；所述结晶轮冷却出水管(104)的出口端连通所述结晶传动轮(102)的根部处的外缘。
[0016]优选的，作为一种可实施方案，所述结晶传动轮(102)空间上所述两路冷却水通道的一端的端面上还设置有通水孔堵塞螺栓(201)以及水密封O型密封圈(1025)。
[0017]优选的，作为一种可实施方案，所述结晶传动轮(102)的中心处还设置有结晶传动轮安装孔(1023)和结晶传动轮与主轴固定螺栓(1024);所述主轴(2)上还设置有螺纹孔；
[0018]所述结晶传动轮安装孔(1023)的位置对应主轴(2)上的所述螺纹孔，且通过结晶传动轮与主轴固定螺栓(1024)固定连接。
[0019]优选的，作为一种可实施方案，所述结晶轮冷却进水管(103)和所述结晶轮冷却出水管(104)且均为多根水管，且相邻两根水管等夹角地间隔布置在所述结晶传动轮(102)上。
[0020]优选的，作为一种可实施方案，所述结晶轮冷却进水管(103)和所述结晶轮冷却出水管(104)均为三根水管，且相邻两根水管以120°夹角间隔布置。
[0021]优选的，作为一种可实施方案，所述的铝合金窄板带坯铸造结晶轮(I)还包括设置在所述结晶传动轮(102)与所述结晶套(101)之间的水密封石棉条(1011)，结晶套安装螺栓(1022)和结晶套安装压板(1021)；
[0022]所述水密封石棉条(1011)设置在所述结晶传动轮(102)与所述结晶套(101)位于两侧夹层之间；所述结晶套安装压板(1021)依次覆盖在所述结晶套(101)和所述结晶传动轮(102)的外缘侧面上，且所述结晶套安装压板(1021)表面设置有多个螺纹孔；所述结晶套安装压板(1021)上所述螺纹孔与所述结晶套安装螺栓(1022)螺纹连接。
[0023]优选的，作为一种可实施方案，所述结晶套(101)的外缘面上设置有根据铝合金窄板带坯厚度和宽度决定的U型凹槽；所述U型凹槽的两侧还设置有用于与钢带紧密接触的平面槽(1012)；
[0024]优选的，作为一种可实施方案，所述铝合金窄板带坯铸造结晶轮(I)还包括多个密封橡胶环(301)，所述密封橡胶环(301)设置在所述两路冷却水通道内；所述密封橡胶环(301)用于隔离出两路冷却水流通空间。
[0025]优选的，作为一种可实施方案，所述铝合金窄板带坯铸造结晶轮(I)还包括轴承(4);所述轴承⑷套接在所述主轴(2)的一端；所述轴承⑷与所述主轴(2)轴承配合。
[0026]本实用新型提出的铝合金窄板带坯铸造结晶轮，其具有如下技术优势:分析上述铝合金窄板带坯铸造结晶轮结构可知:其主要包括结晶传动轮(102)以及套接在结晶传动轮(102)的外缘面的纯铜材质的结晶套(101)，其中:所述结晶套(101)与所述结晶传动轮(102)之间设置有水冷却循环空间装置，所述水冷却循环空间装置用于利用结晶套(101)在强制内部水冷却下，保持结晶套(101)与外部钢带之间冷却均衡使铝合金液体结晶组织细化。即将结晶套套在结晶轮的外缘表面上；结晶套(101)的外缘设置有与钢带紧密接触的平面槽(1012)，用于与钢带配合。这样结晶套(101)与钢带(2)之间可形成模腔；由出液口浇铸至模腔的铝液，在结晶套(101)与钢带(2)两侧的水冷却作用下铝液快速结晶形成铝板带还。
[0027]分析上述水冷却循环空间装置结构，其包括主轴(2)、套接在主轴(2)外表面的进出水冷却套(3)，且主轴(2)空间内设有两路冷却水通道；所述主轴(2)内的两路冷却水通道分别与所述主轴(2)连通的结晶轮冷却进水管(103)和结晶轮冷却出水管(104)，形成所述水冷却循环空间装置，且所述主轴(2)内的所述两路冷却水通道分别还与所述进水口管接头(302)和所述出水口管接头(303)连通，其中:
[0028]所述结晶轮冷却进水管(103)的进水端通过所述两路冷却水通道与所述进水口管接头(302)连通；所述结晶轮冷却进水管(103)的出口端连通所述结晶传动轮(102)的根部处的外缘；这样一来由进水口管接头(302)供给的冷却水将会导入到与两路冷却水通道的一路中，然后冷却水再导入与两路冷却水通道连通的结晶轮冷却进水管中，最后有结晶轮冷却进水管导入到结晶轮根部，对结晶轮、结晶套与钢带之间形成模腔实施冷却降温。
[0029]另外，所述结晶轮冷却出水管(104)的进水端通过所述两路冷却水通道与所述出水口管接头(303)连通；所述结晶轮冷却出水管(104)的出口端连通所述结晶传动轮(102)的根部处的外缘。冷却水经过结晶轮根部的结晶轮与结晶套之间的间隙过，流到结晶轮根部连通的结晶轮冷却出水管(104)，最后再经由两路冷却水通道连通以及出水口管接头(303)导出冷却废水。很显然，上述进水口管接头(302)、结晶