带预冷却功能的结晶器及用于铜结晶过程的预冷却方法技术

本发明专利技术涉及一种结晶器，尤其涉及一种带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管，以及设置在内管外侧的散热组件；所述内管的下端与石墨模连接，上端与牵引机构的固定座连接；所述内管的外侧下端套设有预冷却管；所述散热组件紧邻设置在预冷却管的上方；所述预冷却管上设有第一进液口和第一出液口，内部设有中心孔，中心孔外侧设有预冷却通道；液态铜进入内管后，先被预冷却管预冷却，接着被散热组件继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆；本结构的结晶器，能对铜液进行预冷却，方便了后续的铜制品的生产，也保证了铜制品的质量；本发明专利技术还涉及一种用于铜结晶过程的预冷却方法。

Crystallizer with pre cooling function and pre cooling method for copper crystallization process

The invention relates to a mould, in particular to a crystallizer with pre cooling function, including to form crystalline pipeline inner tube, and the radiating component is arranged in the inner tube outer end; the inner tube is connected with the upper end of the graphite mold, the traction mechanism of the fixed seat is connected with the inner tube outside; the lower sleeve is provided with a pre cooling pipe; the heat radiating component is arranged above the immediate pre cooling pipe; the cooling pipe is provided with a first liquid inlet and the liquid outlet, is arranged inside the center hole, the outer side of a center hole is provided with a pre cooling channel; copper liquid enters the inner tube after the first pre cooling pipe pre cooling then, by cooling the cooling components continue to crystallize, finally forming copper rod for traction traction mechanism; the mold structure, can carry out pre cooling to liquid copper, copper products facilitate the follow-up production, ensure copper The invention also relates to a pre cooling method for copper crystallization process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结晶器，尤其涉及一种带预冷却功能的结晶器，以及用于铜结晶过程的预冷却方法。
技术介绍
现有技术中，铜制品线材的成形工艺中大多数采用连铸方式，在连铸工艺中最重要的一个零部件就是结晶器，现有技术中常用的一种结晶器结构，在结晶管道的外周设有水冷式的散热管道，以加快结晶管道内的铜制品成形。但现有的结晶器具有如下缺点：1、高温状态下的铜水上引到水冷结晶器中，温差很大，容易造成急冷而导致铜制品的组织疏松；2、为了节约成本，结晶器冷却水一般采用软水，其热能利用不了，造成了能源的浪费；因为冷却水的温度过高会有汽化的危险，同时还会产生水垢，因而很难通过热交换转移利用热能；3、结晶器的冷却水吸热后，还需要采用冷却塔来强行挥发带出的热能，使其降温后再投入循环使用，增加了工艺的复杂度，生产成本也高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种结构简单、能够有效地对铜水进行预冷处理、还能充分利用能源的结晶器。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管，以及设置在内管外侧的散热组件；所述内管的下端与石墨模连接，上端与牵引机构的固定座连接；所述内管的外侧下端套设有预冷却管；所述散热组件紧邻设置在预冷却管的上方；所述预冷却管上设有第一进液口和第一出液口，内部设有中心孔，中心孔外侧设有预冷却通道；液态铜进入内管后，先被预冷却管预冷却，接着被散热组件继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆。采用上述结构的结晶器，由于在用于构成结晶管道的内管的外侧下端套设有预冷却管，对刚进入内管的铜液进行预冷却，使得铜液在降温过程中，温度不会急剧下降，也就不会出现铜制品组织疏松的问题；还有，先对铜液进行了预冷却，也降低了散热组件的散热压力，延长了散热组件的使用寿命。进一步的，为了能更加充分地对刚进入内管的铜液进行预冷却，所述预冷却通道包括第一内通道和第一外通道；第一内通道的底部和第一外通道的底部连通；所述第一进液口与第一内通道连通；所述第一出液口与第一外通道连通。进一步的，为了能方便地将预冷却通道内的冷却液体从铜液中吸收的热量散发掉，同时还能将该热量利用，所述预冷却管管路连接热交换系统；热交换系统包括将所述第一进液口和第一出液口连通形成闭合回路的热交换液管，安装在热交换液管上的液泵，以及将部分热交换液管容纳在内部的热交换水箱。进一步的，为了提高对预冷却通道内的冷却液体的热量的散发，所述热交换液管位于热交换水箱内的部分弯折盘旋设置。进一步的，为了能简单方便地利用预冷却通道内的冷却液体散发出来的热量，所述热交换水箱设有进水口和出水口；出水口管路连接一水泵；热交换水箱内升温后的水被水泵抽到指定地方用作他用。进一步的，为了能方便、快速地对内管进行降温，方便铜液后续的冷却结晶，所述散热组件上设有第二进液口和第二出液口，还包括套设在内管外侧的分水管，以及套设在分水管外侧的外管；分水管管壁与内管管壁之间的空间形成第二内通道，分水管管壁与外管管壁之间的空间形成第二外通道，第二内通道的底部和第二外通道的底部连通，形成散热通道；第二进液口与第二内通道连通，第二出液口与第二外通道连通。进一步的，为了简化结构，方便安装，所述预冷却管的中心孔的中下端与石墨模连接，中上端与内管的下端固定连接；所述外管的下端通过第一连接件密封设置在预冷却管的上端，实现对散热通道底部的密封。进一步的，为了简化结构，方便安装，所述内管的上端设有用于与牵引机构的固定座连接的四方头；所述第二进液口和第二出液口位于四方头上；所述分水管卡接在四方头内，所述外管通过第二连接件密封设置在四方头上。进一步的，为了能有好的预冷却效果，所述预冷却管内的预冷却液体为200～300℃的导热油；所述散热通道内的散热液体为纯水。本专利技术还提供了一种用于铜结晶过程的预冷却方法，在用于构成结晶管道的内管的下端处设置预冷却管；在预冷却管上设置第一进液口和第一出液口，在预冷却管的内部设置预冷却通道；用热交换液管将第一进液口和第一出液口连通，形成密闭回路，并在热交换液管上设置液泵；将热交换液管的部分安装在热交换水箱内；预冷却通道和热交换液管内填充满200～300℃的导热油；液泵带动导热油在预冷却通道和热交换液管内循环流动，导热油从第一进液口进入到预冷却通道内对内管内的铜液进行预冷却；吸热后的导热油从第一出液口进入到热交换液管，然后通过热交换水箱，将吸收的热量散发到热交换水箱内的水中，接着再次进入预冷却通道对内管内的铜液进行预冷却。上述预冷却方法，利用液泵将预冷却通道和热交换液管内的导热油带动循环流动，从而使得刚进入内管内的铜液的热量被导热油带走，而吸热后的导热油随着热交换液管进入到热交换水箱内将热量散发掉，非常简单且方便地实现了对铜液的预冷却。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术一种带预冷却功能的结晶器的具体实施例的结构示意图。附图标记10内管20散热组件21第二进液口22第二出液口23分水管24外管25第二内通道26第二外通道27散热通道30预冷却管31第一进液口32第一出液口33中心孔34预冷却通道341第一内通道342第一外通道40热交换系统41热交换液管42液泵43热交换水箱431水泵50第一连接件60四方头70第二连接件具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。实施例如图1所示，一种带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管10，以及设置在内管10外侧的散热组件20；内管10的下端与石墨模(图中未示出)连接，上端与牵引机构(图中未示出)的固定座(图中未示出)连接；内管10的外侧下端套设有预冷却管30；散热组件20紧邻设置在预冷却管30的上方；预冷却管30上设有第一进液口31和第一出液口32，内部设有中心孔33，中心孔33外侧设有预冷却通道34；预冷却通道34内填充满的预冷却液体为200～300℃的导热油；液态铜进入内管10后，先被预冷却管30预冷却，接着被散热组件20继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆。进一步的，预冷却通道34包括第一内通道341和第一外通道342；第一内通道341的底部和第一外通道342的底部连通；第一进液口31与第一内通道341连通；第一出液口32与第一外通道342连通。进一步的，预冷却管30管路连接热交换系统40；热交换系统40包括将第一进液口31和第一出液口32连通形成闭合回路的热交换液管41，安装在热交换液管41上的液泵42，以及将部分热交换液管41容纳在内部的热交换水箱43；热交换液管41位于热交换水箱43内的部分弯折盘旋设置。进一步的，热交换水箱43设有进水口(图中未示出)和出水口(图中未示出)；出水口管路连接一水泵431；热交换水箱43内升温后的水被水泵431抽到指定地方用作他用。进一步的，散热组件20上设有第二进液口21和第二出液口22，还包括套设在内管10外侧的分水管23，以及套设在分水管23外侧的外管24；分水管23管壁与内管10管壁之间的空间形成第二内通道25，分水管23管壁与外管24管壁之间的空间形成第二外通道26，第二内通道25的底部和第二外通道26的底部连通，形成散热通道27本文档来自技高网...

【技术保护点】
带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管，以及设置在内管外侧的散热组件；所述内管的下端与石墨模连接，上端与牵引机构的固定座连接；其特征在于：所述内管的外侧下端套设有预冷却管；所述散热组件紧邻设置在预冷却管的上方；所述预冷却管上设有第一进液口和第一出液口，内部设有中心孔，中心孔外侧设有预冷却通道；液态铜进入内管后，先被预冷却管预冷却，接着被散热组件继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆。

【技术特征摘要】
1.带预冷却功能的结晶器，包括用于构成结晶管道的内管，以及设置在内管外侧的散热组件；所述内管的下端与石墨模连接，上端与牵引机构的固定座连接；其特征在于：所述内管的外侧下端套设有预冷却管；所述散热组件紧邻设置在预冷却管的上方；所述预冷却管上设有第一进液口和第一出液口，内部设有中心孔，中心孔外侧设有预冷却通道；液态铜进入内管后，先被预冷却管预冷却，接着被散热组件继续冷却进行结晶，最后被牵引机构牵引成形为铜杆。2.根据权利要求1所述的带预冷却功能的结晶器，其特征在于：所述预冷却通道包括第一内通道和第一外通道；第一内通道的底部和第一外通道的底部连通；所述第一进液口与第一内通道连通；所述第一出液口与第一外通道连通。3.根据权利要求2所述的带预冷却功能的结晶器，其特征在于：所述预冷却管管路连接热交换系统；热交换系统包括将所述第一进液口和第一出液口连通形成闭合回路的热交换液管，安装在热交换液管上的液泵，以及将部分热交换液管容纳在内部的热交换水箱。4.根据权利要求3所述的带预冷却功能的结晶器，其特征在于：所述热交换液管位于热交换水箱内的部分弯折盘旋设置。5.根据权利要求3所述的带预冷却功能的结晶器，其特征在于：所述热交换水箱设有进水口和出水口；出水口管路连接一水泵；热交换水箱内升温后的水被水泵抽到指定地方用作他用。6.根据权利要求1～5任一项所述的带预冷却功能的结晶器，其特征在于：所述散热组件上设有第二进液口和第二出液口，还包括套设在内管外侧的分水管，以及套设在分水管外侧的外管；分水管管壁与内管管壁之间的空间形成第二内通道，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟文，谭发棠，周建新，周腾芳，
申请(专利权)人：佛山市承安铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44