[实用新型]一种结晶轮及铝合金连铸连轧设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电线电缆生产技术领域，特别是涉及一种用于生产铝合金导体的结晶轮及铝合金连铸连轧设备。

背景技术

目前，对输电线路的节能性能要求日益提高，节能导线尤其是铝合金导线在输电线路中应用越来越广泛。

目前生产新型节能导线类的厂家随着国家电网的需求量的增加也逐渐增加，国内铝合金批量化生产处于起步阶段，对于生产的铝合金的质量稳定性和合格率都不是很高。结晶冷却属于铝合金杆生产的关键工艺控制要点环节，是实现铝合金杆铸锭结晶对温度控制的关键点。

如图1所示，传统的铝杆连铸连轧设备的结晶轮的截面为H型结构，结晶轮的侧壁11与结晶轮底部12形成凹槽13，凹槽的底端131为平面，凹槽的内壁132沿凹槽的开口133向凹槽的底端131向内倾斜，并与凹槽的底端平面形成过渡圆角。可以利用钢带将凹槽的开口133密封，从而在结晶轮内部形成容置空间，以容置并密封铝液。在结晶轮的四周分别设置有外冷管、内冷管和侧冷管，用来冷却结晶轮内的铝液。而H型的结晶轮的内冷面与侧冷面所形成的两个角的部位的厚度比其它部位的厚度大，这样就存在冷却温度不均匀的问题。一方面，在应力集中的结晶轮内壁过渡圆角附近易产生微裂纹及刚性差，使得结晶轮易变形，使用寿命下降；另一方面，由于铝合金杆材对结晶铝条温度的均匀性要求比较高，若温度不均匀，则铝液在结晶时晶向组织不均匀，铝合金杆材表面容易出现鱼纹状的裂纹，当温度差异较大时，在铸锭时就会出现断锭的情况。

另外，由于铝合金杆材对温度控制的要求较高，即生产温度控制范围相比普铝杆材的生产温度控制范围小，就需要严格控制铝合金杆材的结晶冷却温度。而现有的铝杆连铸连轧设备的冷却管的长度较短，结晶冷却效果差，而且冷却管线通常只划分2个分区，结晶轮各个区域的温度控制效果较差，分区逐步冷却的效果不明显，容易造成冷却不均匀，从而导致铸锭结晶不均匀，在后续的拉丝工序易出现断丝无法正常拉制，严重的则出现断锭情况。

因此，亟需一种结晶轮及铝合金连铸连轧设备以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结晶轮，用以解决现有的结晶轮使用寿命短，生产出的铝合金杆材表面开裂的问题。

本地实用新型还提供一种铝合金连铸连轧设备，用以解决现有的连铸连轧设备结晶冷却效果差，冷却温度控制不均匀的问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本实用新型提供一种结晶轮，结晶轮的侧壁与结晶轮底部形成凹槽，凹槽的底端为平面，凹槽的内壁沿凹槽的开口向凹槽的底端向内倾斜，并与凹槽的底端平面形成过渡圆角，结晶轮底部的内冷面的中间部位为平面，并与所述凹槽的底端平面平行，在内冷面的与所述凹槽的过渡圆角相对应的位置形成有弧面，所述弧面朝向所述凹槽的方向弯曲，用以平均结晶轮底部的厚度。

本实用新型通过在结晶轮内冷面的与凹槽的过渡圆角相对应的位置处设置朝向凹槽方向弯曲的弧面，减小结晶轮底部与凹槽的过渡圆角相对应的位置处的厚度，令结晶轮底部与凹槽的过渡圆角相对应的位置处的厚度与与结晶轮底部的中间部位的厚度一致，以平均结晶轮底部的厚度，避免应力集中导致结晶轮开裂、变形，延长结晶轮的使用寿命；结晶轮底部的厚度均匀能够保证冷却温度均匀，避免铝合金杆材表面开裂，提高铝合金杆材的质量。

本实用新型还提供一种铝合金连铸连轧设备，包括如前所述的结晶轮、外冷管、内冷管和两个侧冷管，结晶轮呈圆环状，外冷管、内冷管和两个侧冷管呈半圆弧状，且结晶轮、外冷管、内冷管和侧冷管呈同心圆设置；

所述外冷管、内冷管和侧冷管均划分为至少3个分区，每个分区均设置有用于控制本分区的冷却水流量的阀门；

两个侧冷管分别设置于圆环状的结晶轮的上方和下方，外冷管设置于圆环状的结晶轮的外侧，内冷管设置于圆环状的结晶轮的内侧。

优选的，外冷管、内冷管和侧冷管的各个分区采用可拆卸方式连接。

优选的，所述内冷管的弯曲半径比结晶轮的弯曲半径小15％-25％。

进一步的，在外冷管、内冷管和侧冷管朝向结晶轮的一侧的管壁上，倾斜设置有多个喷水槽。

优选的，所述喷水槽呈鱼鳃状，并与所述外冷管、内冷管和侧冷管的管壁呈25-45°设置。

进一步的，所述设备还包括：水平微调机构和用于将所述外冷管、内冷管和侧冷管连接为一体的骨架，所述水平微调机构与所述骨架固定连接，能够沿所述结晶轮的圆周方向，水平微调所述外冷管与结晶轮、内冷管与结晶轮以及侧冷管与结晶轮的相对位置。