用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构的制作方法

本发明涉及非晶带材制备领域，特别涉及一种用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构。

背景技术：

非晶带材是新型节能电力变压器和光伏逆变器中的核心材料，具有广泛的应用市场前景。其中，因非晶带材表面质量缺陷引起的电器产品噪音大、成本高等问题，一直是困扰国内非晶企业产品升级的瓶颈所在。非晶带材制备过程中，结晶器铜套作为热量吸收器及带材初始成形的关键场所，其内冷却结构设计的合理性将直接决定带材表面质量的好坏。

专利号为201110095389.9的中国专利公开了一种非晶结晶器，是在铜套内圆周方向上设置有若干个轴向贯通的矩形水槽，然而，采用该非晶结晶器生产时，冷却水沿结晶器铜套轴向流动过程中，水温沿其流动方向呈增加趋势，进而引起非晶结晶器铜套表面冷却能力的不均匀性，不利于非晶带材产量及其表面质量的提高。

此外，为提高非晶结晶器冷却均匀性，专利号为201310029623.7的中国专利公开了一种非晶结晶器铜套冷却结构，在铜套内设计“T”型通水槽和“T”型调节铜块，根据铜套的厚薄程度，适时添加调节铜块，通过调节铜块的添加增加非晶结晶器铜套的壁厚解决铜套的冷却能力及冷却不均匀的问题；专利201310383200.5公开了一种防麻点非晶结晶器，将冷却水槽设计为径向凸形水槽；专利201310400924.6也公开了一种非晶结晶器，铜套内的第一水槽、第二水槽和第三水槽形成径向联通水槽，冷却水从水路进入联通水槽，完成对铜套表面钢水的循环冷却。然而，上述非晶结晶器铜套冷却结构均为径向冷却方式，难以从根本解决结晶器轴向冷却不均匀的问题，且具有加工困难、设计多依据人工经验等缺点。

技术实现要素：

本发明的任务是提供一种能提高钢水在铜套轴向的冷却均匀性且叠片系数大、生产稳定的用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构以解决现有技术的不足。

本发明通过以下技术方案来实现发明目的：

一种用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构，其特征在于：包括铜套本体以及靠近所述铜套本体内壁设置的冷却水槽，所述冷却水槽沿铜套本体的周向为等弧长等距离分段式分布，且沿铜套本体的轴向也为等距离分布，各个冷却水槽沿铜套本体的周向和轴向分别设有周向肋板和轴向肋板。

进一步地，所述冷却水槽的轴向宽度为4～6mm，由铜套本体内壁向外壁的深度为10～15mm。

进一步地，所述冷却水槽沿铜套本体周向设有15～30段，所述周向肋板的弧长值为9～14mm，轴向肋板沿铜套本体轴向的宽度为5～7mm，周向肋板的弧长值过大易在一处形成热点不利于周向上的冷却均匀性提高且浪费材料。

进一步地，所述冷却水槽沿铜套本体轴向的宽度范围大小小于带材宽度，两侧冷却水槽与带材两侧的距离均为4～7mm。

进一步地，所述冷却水槽各段沿铜套周向的内冷却水循环方向均相同，由此，冷却水沿铜套本体周向顺时针或逆时针流动，可有效避免因轴向冷却结构引起的轴向冷却水温升现象而提高非晶结晶器的冷却均匀性。

进一步地，所述铜套本体采用铍铜或铬锆铜制作，由于铜套直接与钢水接触，工作时热应力大容易变形，采用这两种材料可使铜套具有良好的导热性能、高硬度、高温抗磨性和较高的抗热变形性能。

进一步地，所述冷却水槽沿轴向的截面形状为矩形。

本发明提供的用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构，铜套中的冷却水槽沿铜套本体的周向采用等弧长等距离分段式分布，且沿铜套本体的轴向也为等距离分布，这样使整个冷却水槽中冷却水沿铜套呈周向运动，有效避免了非晶带材制备过程中因冷却水轴向温度变化引起的非晶结晶器冷却不均匀现象，能最大限度地稳定非晶带材生产工艺，提高了带材表面质量，且可用于不同宽度范围的非晶带材生产，应用范围广。

附图说明

图1为本发明用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构一种实

施方式的横截面结构示意图；

图2为图1中铜套冷却结构的轴向截面结构示意图；

其中：1—铜套本体，11—内壁，12—外壁，2—冷却水槽，3—周向肋板，4—轴向肋板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图2所示，用于制备非晶带材的结晶器铜套冷却结构，包括铜套本体1以及靠近铜套本体1内壁11设置的冷却水槽2，冷却水槽2沿铜套本体1的周向为等弧长等距离分段式分布，且沿铜套本体1的轴向也为等距离分布，冷却水槽2的轴向宽度为5mm，由铜套本体1内壁11向外壁12的深度为12mm，冷却水槽2沿铜套本体1周向设有24段，冷却水槽2沿铜套本体1轴向的宽度范围大小小于带材宽度，冷却水槽2的宽度范围大小为159mm，带材宽度为170mm，两侧冷却水槽2与带材两侧的距离均为5.5mm，冷却水槽2各段沿铜套本体1周向的内冷却水循环方向均相同。

此外，各个冷却水槽2沿铜套本体1的周向和轴向分别设有周向肋板3和轴向肋板4，其中，周向肋板3的弧长值为13.2mm，轴向肋板4沿铜套本体轴向的宽度为6mm。

为了使铜套具有良好的导热性能、高硬度、高温抗磨性和较高的抗热变形性能，铜套本体1采用铍铜或铬锆铜制作。

使用本发明提供的结晶器铜套冷却结构来制备宽度为170mm，厚度为27μm的非晶带材，非晶结晶器铜套的内径和外径分别为1904mm和1980mm，宽度为246mm，非晶合金(Fe₇₈Si₉B₁₃)浇铸温度为1360℃，非晶结晶器冷却水流量为450t/h，转动线速度为22.5m/s，可连续生产得到的厚度均匀(偏差值可控制在±2μm范围内)，叠片系数不小于0.88的非晶带材。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。