專利名稱：組合式矩形電渣鋼結晶器的制作方法
技術領域：
本發明涉及特種鋼電渣冶煉設備中的一種矩形結晶器。具有節電功能，采用新型網狀水流冷卻、獨立功能組成單元積木拼裝組合方式，來完成方形、扁形不同尺寸的多種錠型熔煉。
背景技術：
目前，在特種鋼行業中公知的電渣冶煉，是由自耗電極、假電極、變壓器至底結晶器形成短網，自耗電極(可熔化原料鋼錠)在結晶器中完成重熔再結晶，結晶器就是完成金屬重熔再結晶的特種模具。在傳統的矩形結晶器結構形式中往往采用整體式(見示圖I、圖2)兩節拼裝式(見示圖3、圖4)或者分半對接式(見示圖5、圖6)結構。傳統的矩形結晶器特點結構簡單、制 造容易，但是不易于產品標準化生產、管理及批量制造，不易于多品種多規格系列設計。傳統的熱能交換中板式在轉角處有渦流和滯留區，影響局部散熱并可能產生氣室區，嚴重時可使結晶器損壞產品缺陷。而環形螺旋上升式水流最大流速在結晶器外殼內壁，這樣影響著結晶器內膽熱能交換效果(見示圖7、圖8)。
發明內容
為了克服傳統結晶器的弊端，本發明提供使用壽命長、能耗小的組合式矩形電渣鋼結晶器。本發明包括若干個獨立單元，至少4個獨立單元。所述獨立單元包括基準單元、連接單元。所述基準單元為4的整數倍數；所述連接單元為2的整數倍數。獨立單元的組合采用密封墊實現T形整體密封，每組獨立單元連接使用雙銷、定位螺栓緊固連接。所述基準單元由鋼制上下高低擴展連接板(I)、T2紫銅內膽彎板(2)、鋼制徑向擴展連接板(3)鋼制外殼(5)所構成的封閉空腔，上下接口(6)水流均化板(8)導流板(9)排污口(7)構成水路循環。所述連接單元，由鋼制上下高低擴展連接板(10)、T2紫銅內膽板(13)、鋼制徑向擴展連接板(11)鋼制外殼(12)所構成的封閉空腔，上下接口( 14)水流均化板(17)導流板(18)排污口( 16)構成水路循環。由輸出接線端子(15)與T2紫銅內膽板(13)實現節能電路短路輸出。本發明的密封墊，在矩形結晶器組成單元之間設置，利用密封墊的內端面與結晶器端面構成T形密封面防止電渣鋼熔液溢出。所述密封墊包括兩種，其一是圖15所示的90度彎曲角的密封墊一；其二是圖16所示的長方形的密封墊二。本發明的每個連接單元下部設置二次(三次)電流短路輸出接線端子，實現鋼錠重熔冶煉時的節能。
本發明的組合包括至少四個基準單元之間的組合或4η個基準單元與2η個連接單元之間的組合。本發明在每個獨立單元內建立新型水流的熱交換方式。本發明把矩形結晶器分解成由多件組成獨立的標準單元，根據用戶鋼錠錠型的需求，將標準單元進行積木式組合，達到用戶工況要求。還可以實現用戶的產品尺寸、形狀變化時的重新拼裝。并且當結晶器局部發生失效時做局部單元更換，大大延長了整體結構使用壽命及降低制造成本。矩形結晶器在標準化設計的同時充分考慮到節能技術的應用和先進的熱能交換方式，使組成單元更加新穎可靠。本發明有益效果是，可以實現結晶器按其部位功能單元規模性生產，方便快捷地組成電渣鋼冶煉不同用戶對矩形結晶器的特定需求。并體現出結晶器內膽結構強度高、爐齡長、熱交換效率高、節省電能等的技術特點。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I、圖2、圖3是傳統的矩形結晶器(整體式)的結構圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是傳統的矩形結晶器(拼裝式一)的結構圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是傳統的矩形結晶器(拼裝式二)的結構圖。圖6是圖5的俯視圖。圖7是傳統的矩形結晶器內膽熱能交換示意圖(板式水流圖)。圖8是傳統的矩形結晶器內膽熱能交換示意圖(環形螺旋上升式水流圖)。圖9是本發明實施例一中基準單元的結構圖。圖10是圖9的左視圖。圖11是圖9的俯視圖。圖12是本發明實施例一中連接單元的結構圖。圖13是圖12的左視圖。圖14是圖12的俯視圖。圖15是本發明實施例一中密封墊一的結構圖。圖16是本發明實施例一中密封墊二的結構圖。圖17是本發明實施例一的熱交換網狀水流方式。圖18是本發明實施例一的結構圖。圖19是圖18的俯視圖。圖20是本發明實施例二的結構圖。圖21是圖20的俯視圖。圖22是本發明實施例三的結構圖。圖23是圖22的俯視圖。圖24是本發明實施例四的結構圖。圖25是圖24的俯視圖。
圖中，I、連接板，2、內膽，3、連接板，4、導流板，5、外殼，6、接口，7、排污口，8、水流均化板，9、導流板，10、連接板，11、連接板，12、外殼，13、內膽，14、接口，15、接線端子，16、排污口，17、水流均化板,18、導流板,19、進水管,20、水流均化板,21、導流板,22、出水管,23、封管螺母，24、通水口，25、基準單元，26、連接單元，27、密封墊，28、雙銷，29、螺栓。
具體實施例方式實施例一圖18、19所示,本實施例由四個基準單元組成。圖5所示，本實施例的基準單元，由鋼制上下高低擴展連接板(I)、T2紫銅內膽彎板(2)、鋼制徑向擴展連接板(3)鋼制外殼(5)所構成的封閉空腔，上下接口(6)水流均化板
(8)導流板(9)排污口(7)構成水路循環。圖17所示，本實施例的熱交換網狀水流方式，即冷卻水經水泵由入水管(19)進入箱體內空腔，冷卻水在水流均化板(20)作用下主要水流較均勻的分配在水箱底部，再由若 干條導流板(21)使冷卻水形成等速網狀流線實現均勻。水垢可打開封管螺母(23)由排污
管做定期清理。圖12、圖13、圖14所示，矩形結晶器基本組合。根據電渣鋼冶煉用戶對鋼錠的特定要求，選用基準單元(25)、連接單元(26)組合，采用密封單元(27)實現T形整體密封，每組單元連接使用雙銷(28)定位螺栓(29)方式緊固。完成矩形結晶器的拼裝。實施例二 圖20、21所示，本實施例由四個基準單元和兩個連接單元組成。圖6所示，本實施例的連接單元，由鋼制上下高低擴展連接板(10)、T2紫銅內膽板
(13)、鋼制徑向擴展連接板(11)鋼制外殼(12)所構成的封閉空腔，上下接口(14)水流均化板(17)導流板(18)排污口(16)構成水路循環。由輸出接線端子(15)與Τ2紫銅內膽板
(13)實現節能電路短路輸出。本實施例的基準單元結構與實施例I相同。實施例三圖22、23所示，本實施例由四個基準單元和四個連接單元組成。實施例四圖24、25所示，本實施例由四個基準單元和六個連接單元組成。
權利要求
1.一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是包括至少四個獨立單元。
2.根據權利要求I所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是所述獨立單元包括基準單元、連接單元。
3.根據權利要求2所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是所述基準單元為一個密閉腔體，密閉腔體的內膽板上焊接有弧形水流均化板和若干條導流板，導流板均布通孔，并由弧形水流均化板和若干條導流板完成水流方向的控制。
4.根據權利要求2或3所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是在基準單元的內膽板上裝配有獨立的輸出接線端子，用于電渣鋼熔煉時的短路節能輸出。
5.根據權利要求I所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是所述若干個獨立單元采用雙銷定位、螺栓壓緊方式、密封墊密封實現積木式拼裝。
6.根據權利要求2所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是基準單元的兩連接端面與密封墊的內側密封端面構成的T型密封，完成矩形結晶器徑向的整體密閉。
7.根據權利要求2所述的一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，其特征是所述連接單元由鋼制上下高低擴展連接板(10)、T2紫銅內膽板(13)、鋼制徑向擴展連接板(11)鋼制外殼(12)所構成的封閉空腔，上下接口( 14)水流均化板(17)導流板(18)排污口( 16)構成水路循環，由輸出接線端子(15)與Τ2紫銅內膽板(13)實現節能電路短路輸出。
全文摘要
一種電渣鋼節能組合式矩形結晶器，主要用于方形、扁形不同尺寸的多種錠型熔煉。它包括至少四個獨立單元。所述獨立單元包括基準單元、連接單元。所述基準單元為一個密閉腔體，密閉腔體的內膽板上焊接有弧形水流均化板和若干條導流板，導流板均布通孔，并由弧形水流均化板和若干條導流板完成水流方向的控制。本發明內膽結構強度高、使用壽命長，節省能源，便于重新組合改變錠型及尺寸，更便于損壞結晶器的局部更換。
文檔編號C22B9/193GK102816935SQ20121030749
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者張弘, 陳希春, 陸麒錚, 王明潔, 黃素清, 趙聃, 李文忠 申請人:太原市冶金機械廠