結(jié)晶輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連鑄連乳的生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種在連鑄連乳設(shè)備中的結(jié)晶輪，屬于連鑄連乳設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)晶輪是鋁(銅)桿連鑄連乳生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備，一般采用導(dǎo)熱性能好的金屬材質(zhì)(如銅或者銅合金)制成，其外周壁帶有繞環(huán)周設(shè)置的鑄槽。在生產(chǎn)線工作過(guò)程中，鋼帶輪牽引鋼帶與結(jié)晶輪的鑄槽相貼合形成型腔，熔融的金屬液由一側(cè)的澆鑄口進(jìn)入型腔后，在型腔內(nèi)經(jīng)過(guò)冷卻、結(jié)晶和凝固成型的過(guò)程，并隨著結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而從拉坯口拉出。
[0003]冷卻過(guò)程對(duì)連鑄過(guò)程結(jié)晶輪生產(chǎn)的出口質(zhì)量至關(guān)重要。一般現(xiàn)有的結(jié)晶輪采用多面(四面)冷卻的形式對(duì)結(jié)晶輪進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。這樣容易在因?yàn)閮?nèi)、外面冷卻不一致而導(dǎo)致在鑄坯最后凝固的液穴處因補(bǔ)縮不足形成沿液穴中心水平分布的集中縮孔，降低產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。
[0004]CN103212680A中公開(kāi)了一種對(duì)結(jié)晶輪的兩側(cè)壁壁溫進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，具體是通過(guò)在結(jié)晶輪的兩側(cè)壁設(shè)置噴嘴并通過(guò)點(diǎn)火加熱的方法提升側(cè)壁壁溫，其目的在于解決因冷卻強(qiáng)度不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等缺陷問(wèn)題。而在CN204262305U則是采用在結(jié)晶輪的本體內(nèi)部設(shè)置液腔，并通過(guò)電阻絲進(jìn)行加熱的方案來(lái)克服側(cè)壁冷卻強(qiáng)度不一致的問(wèn)題。
[0005]上述兩種解決方案中均存在著獨(dú)立的加熱設(shè)備，在需要冷卻的同時(shí)而在另一處進(jìn)行加熱，提高了生產(chǎn)成本和單位產(chǎn)品的能耗。另外CN204262305U對(duì)結(jié)晶輪的制造工藝提出了更高的要求，特別是在現(xiàn)有的以銅或銅合金制作結(jié)晶輪材質(zhì)的前提下，其存在的液腔也使得結(jié)晶輪在周期性承受高溫和低溫的工況下其耐用性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并且裝配方便的結(jié)晶輪，旨在通過(guò)其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)避免鑄槽內(nèi)、外面冷卻不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等問(wèn)題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種結(jié)晶輪，包括輪體和設(shè)置于輪體外周壁的鑄槽，所述鑄槽的內(nèi)側(cè)壁和輪體的外側(cè)壁之間的輪體內(nèi)嵌設(shè)有金屬填充件，所述金屬填充件材質(zhì)的傳熱系數(shù)小于輪體材質(zhì)的傳熱系數(shù)。
[0008]進(jìn)一步的，所述金屬填充件采用鐵或鋼材質(zhì)制成。
[0009]進(jìn)一步的，所述輪體采用銅或者銅合金材質(zhì)制成。
[0010]進(jìn)一步的，所述金屬填充件的截面呈楔型結(jié)構(gòu)，且較小的一端朝內(nèi)嵌設(shè)于輪體內(nèi)。[0011 ] 進(jìn)一步的，所述金屬填充件沿輪體的圓周設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步的，所述金屬填充件在輪體的整個(gè)圓周上由至少兩個(gè)填充環(huán)段構(gòu)成。
[0013]進(jìn)一步的，所述填充環(huán)段間接縫處填充有環(huán)段卡塊。
[0014]進(jìn)一步的，所述輪體的內(nèi)周壁上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒A。
[0015]進(jìn)一步的，所述輪體的側(cè)壁上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒B。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、所述結(jié)晶輪采用在鑄槽的內(nèi)側(cè)壁和輪體的外側(cè)壁之間的輪體內(nèi)嵌設(shè)有金屬填充件，且金屬填充件材質(zhì)的傳熱系數(shù)小于輪體材質(zhì)的傳熱系數(shù)的方式，有效的優(yōu)化了鑄槽兩側(cè)的傳熱，能夠在一定程度上降低和避免鑄槽內(nèi)、外側(cè)冷卻不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等問(wèn)題，能有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，特別是在結(jié)晶輪連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，還起到改善整個(gè)結(jié)晶輪傳熱過(guò)程的作用；
2、所述金屬填充件填充于鑄槽的內(nèi)側(cè)壁和輪體的外側(cè)壁之間的輪體內(nèi)，還有助于提高整個(gè)輪體的機(jī)械強(qiáng)度，利于結(jié)晶輪在周期性冷熱交替過(guò)程中保證本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；
3、所述金屬填充件的截面呈楔型結(jié)構(gòu)，以較小的一端朝內(nèi)嵌設(shè)于輪體內(nèi)的設(shè)置方式，有利于彌補(bǔ)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于兩種材質(zhì)所具有的不同熱膨脹系數(shù)所帶來(lái)的物理形變，提高整個(gè)結(jié)晶輪結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和傳熱的穩(wěn)定性；
4、所述金屬填充件在輪體的整個(gè)圓周上由至少兩個(gè)填充環(huán)段構(gòu)成使得金屬填充件的裝配方便快捷，另外在兩環(huán)段間接縫處填充有環(huán)段卡塊能夠?yàn)榄h(huán)形金屬填充件在受熱過(guò)程帶來(lái)形變進(jìn)行補(bǔ)償。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
圖1是本發(fā)明結(jié)晶輪的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明圖1中A-A方向整個(gè)結(jié)晶輪環(huán)周的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1-輪體、11-側(cè)壁、12-凸齒A、13-凸齒B、2_鑄槽、21-內(nèi)側(cè)壁、3-金屬填充件、31-填充環(huán)段、32-環(huán)段卡塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
實(shí)施例
[0021]本發(fā)明的結(jié)晶輪，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括輪體1和設(shè)置于輪體1外周壁的鑄槽2，所述鑄槽2的內(nèi)側(cè)壁21和輪體1的外側(cè)壁11之間的輪體1內(nèi)嵌設(shè)有金屬填充件3，金屬填充件3與輪體1的接觸面緊密相貼合，所述金屬填充件3材質(zhì)的傳熱系數(shù)小于輪體1材質(zhì)的傳熱系數(shù)。
[0022]在其中【具體實(shí)施方式】中，所述輪體1采用銅制成，或者采用銅合金材質(zhì)制成，具體如鉻鋯銅合金或氧化鋁彌散銅復(fù)合材料，所述金屬填充件3采用鐵或鋼材質(zhì)制成。金屬填充件3的傳熱系數(shù)較低，這樣既保證了輪體1整體的導(dǎo)熱性能，又在一定程度上將鑄槽2側(cè)壁的傳熱得到控制，同時(shí)這樣的設(shè)置也使得形成從底部或內(nèi)側(cè)沿鑄槽2側(cè)壁由下至上的一個(gè)熱傳遞途徑，能夠有效的避免鑄槽內(nèi)、外側(cè)冷卻不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等問(wèn)題。相比于現(xiàn)有的采用外加熱源對(duì)側(cè)壁進(jìn)行加熱的熱補(bǔ)償方式，有效的降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗。同時(shí)由于金屬填充件3的填充作用，有助于提高整個(gè)銅材質(zhì)輪體的機(jī)械強(qiáng)度，利于結(jié)晶輪在周期性冷熱交替過(guò)程中保持本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0023]在【具體實(shí)施方式】中，金屬填充件3的截面可呈矩形結(jié)構(gòu)鑲嵌于輪體1內(nèi)，為了保證金屬填充件3的在輪體1中熱傳遞功能的發(fā)揮，在一定程度上保證輪體1的導(dǎo)熱性，并且實(shí)現(xiàn)輪體1在冷熱交替過(guò)程中金屬填充件3和輪體1結(jié)構(gòu)配合的穩(wěn)定，所述金屬填充件3的截面呈楔型結(jié)構(gòu)，且較小的一端朝內(nèi)嵌設(shè)于輪體1內(nèi)。
[0024]由于輪體1為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，為了保證輪體1在環(huán)周傳熱性能的一致，所述金屬填充件3是沿輪體1的圓周設(shè)置的。
[0025]為了解決金屬填充件3在輪體1內(nèi)的卡嵌安裝問(wèn)題，所述金屬填充件3在輪體1的整個(gè)圓周上由至少兩個(gè)填充環(huán)段31構(gòu)成，使得能夠?qū)崿F(xiàn)金屬填充件3的安裝，并且使得金屬填充件3具有形變補(bǔ)償?shù)哪芰Α?br>[0026]另外，由于結(jié)晶輪在整個(gè)過(guò)程中具有型腔內(nèi)的冷卻、結(jié)晶和凝固成型過(guò)程，同時(shí)還具有結(jié)晶輪本身冷卻的過(guò)程，因此在另一【具體實(shí)施方式】中金屬填充件3在輪體1的整個(gè)圓周上由3個(gè)填充環(huán)段31構(gòu)成，且三個(gè)環(huán)段的弧長(zhǎng)相等，如圖2所示，這樣有利于在整個(gè)環(huán)周上對(duì)金屬填充件3的形變補(bǔ)償?shù)玫絻?yōu)化。
[0027]在另一實(shí)施方式中，進(jìn)一步的填充環(huán)段31間接縫處填充有環(huán)段卡塊32，一方面提高了環(huán)段31的安裝便利性，使得環(huán)形的周長(zhǎng)得到靈活的調(diào)整和控制，降低填充環(huán)段31加工的精確性。另外環(huán)段卡塊32還有助于整個(gè)環(huán)體受熱過(guò)程中形變補(bǔ)償。所述環(huán)段卡塊32可采用金屬材質(zhì)制成，較優(yōu)的環(huán)段卡塊32采用采用銅制成，或者采用銅合金材質(zhì)制成，具體如鉻鋯銅合金或氧化鋁彌散銅復(fù)合材料。
[0028]另外為加強(qiáng)輪體1的內(nèi)周壁和側(cè)壁的傳熱能力，輪體1的內(nèi)周壁上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒A12，輪體1的側(cè)壁11上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒B13，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0029]本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并且裝配方便的結(jié)晶輪，克服了現(xiàn)有的通過(guò)外加熱源進(jìn)行結(jié)晶輪側(cè)壁加熱的能源消耗缺點(diǎn)，通過(guò)其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)避免鑄槽內(nèi)、外面冷卻不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等問(wèn)題，能有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0030]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種結(jié)晶輪，其特征在于:包括輪體(1)和設(shè)置于輪體(1)外周壁的鑄槽(2)，所述鑄槽(2)的內(nèi)側(cè)壁(21)和輪體(1)的外側(cè)壁(11)之間的輪體(1)內(nèi)嵌設(shè)有金屬填充件(3)，所述金屬填充件(3)材質(zhì)的傳熱系數(shù)小于輪體(1)材質(zhì)的傳熱系數(shù)。2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述金屬填充件(3)采用鐵或鋼材質(zhì)制成。3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述輪體(1)采用銅或者銅合金材質(zhì)制成。4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述金屬填充件(3)的截面呈楔型結(jié)構(gòu)，且較小的一端朝內(nèi)嵌設(shè)于輪體(1)內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述金屬填充件(3)沿輪體(1)的圓周設(shè)置。6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述金屬填充件(3)在輪體(1)的整個(gè)圓周上由至少兩個(gè)填充環(huán)段(31)構(gòu)成。7.如權(quán)利要求6所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述填充環(huán)段(31)間接縫處填充有環(huán)段卡塊(32)。8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述輪體(1)的內(nèi)周壁上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒A (12)。9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶輪，其特征在于:所述輪體(1)的側(cè)壁(11)上設(shè)置有用于加強(qiáng)熱傳遞的凸齒B (13)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種連鑄連軋的生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種在連鑄連軋?jiān)O(shè)備中的結(jié)晶輪，屬于連鑄連軋?jiān)O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域；所述結(jié)晶輪包括輪體和設(shè)置于輪體外周壁的鑄槽，所述鑄槽的內(nèi)側(cè)壁和輪體的外側(cè)壁之間的輪體內(nèi)嵌設(shè)有金屬填充件，所述金屬填充件材質(zhì)的傳熱系數(shù)小于輪體材質(zhì)的傳熱系數(shù)；本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并且裝配方便的結(jié)晶輪，克服了現(xiàn)有的通過(guò)外加熱源進(jìn)行結(jié)晶輪側(cè)壁加熱的能源消耗缺點(diǎn)，通過(guò)其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)避免鑄槽內(nèi)、外面冷卻不一致而導(dǎo)致的坯體裂紋和夾層等問(wèn)題，能有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類(lèi)】B22D11/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105364036
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510927784
【發(fā)明人】孫緒云
【申請(qǐng)人】德陽(yáng)九鼎智遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日