[實用新型]一種真空自耗爐熔煉高速冷卻裝置

有效

• 申請號: 201920508698.6
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN209820164U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 高杰;阮寧瑜
• 申請（專利權）人: 合智熔煉裝備(上海)有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種真空自耗爐熔煉高速冷卻裝置，包括上水套、下水套、高速導流套、銅坩堝內襯；銅坩堝蓋板；高速導流套向下延伸至下水套內；在高速導流套設置在銅坩堝內襯的外側；高速導流套與銅坩堝內襯之間設置一窄通道；高速導流套的上方用若干個高速導流套上支撐板固定在銅坩堝蓋板上；高速導流套的下方用若干個高速導流套下支撐板固定在銅坩堝內襯上；在高速導流套上設置若干個調節裝置，利用高速導流套與銅坩堝內襯窄通道，將冷卻水流速提高，強迫冷卻水緊貼銅坩堝內襯壁快速流動，改善自耗錠的結晶狀況，消除可能會導致銅坩堝由于局部過熱和變形，縮短其使用壽命，避免表膜起泡危險，高速的水流帶走坩堝內金屬液熱量，高效節能。

技術領域

本實用新型涉及冶金設備，尤其涉及一種真空自耗爐熔煉高速冷卻裝置。

背景技術

真空自耗重熔爐是應用真空重熔技術生產特殊鋼的設備，通常采用電弧爐、電渣爐等作為前級設備，再對其生產的電極進行進一步重熔精煉。真空自耗爐作為重熔設備，可以有效改善材料的結晶組織結構、韌性等，可以使鋼鐵材料的綜合性使用壽命等有效提高、從而獲得更高質量的合金材料。而這種材料通常應用在一些高端領域的關鍵部位，如航天、航空、高鐵等項目上，故對其各種性能的苛求是顯而易見，這也相應的提高了對冶煉設備的要求。真空自耗爐是在真空條件下通過直流電弧對母材進行加熱，在無渣和真空條件下，金屬電極在直接電弧的高溫作用下，迅速熔化并在水冷銅坩堝內進行再凝固，通過拉弧的熱量令母材進行融化最終滴落在結晶器中得到需要的高端鋼種。

銅坩堝是真空自耗爐設備中的關鍵部件，銅坩堝的主要作用之一是將熔池產生的熱量及時傳導出去，為自耗錠的順序凝固創造冷卻條件。隨著真空自耗爐冶煉錠子重量及直徑的增大，在相同截面積坩堝上需要帶走的熱量也越來越多，銅坩堝工作環境的特殊性在于：內部高溫，溫度可達1500℃～1900℃，因此對冷卻效果的要求很高，目前，國內主要通過增大進水口，出水口管徑及增大坩堝襯與水套外壁間距，以此通過更大的水量來帶走金屬凝固熱，同時為了減少銅坩堝變形，國內多采用增加銅板的厚度、在外殼結構上采用膨脹節、在外殼與內筒之間焊接鋼筋和在內筒外側焊接筋條等方式來減少真空自耗爐坩堝的變形。增加銅板的厚度一方面增加了結晶器的生產成本，另一方面減弱了銅坩堝的導熱能力，影響結晶器的使用效果，使結晶器內鑄錠組織變得粗大，降低了鑄錠的質量。同時，如果冷卻效果不達標會造成出水口水溫高，冷卻水在銅坩堝與上水套壁區域容易產生氣囊，氣體不能有效導熱，致使銅坩堝上部容易過熱變形，嚴重時會熔化，不但影響銅坩堝使用壽命，而且會造成安全事故。

實用新型內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，本實用新型實現了一種真空自耗爐熔煉高速冷卻裝置，其特征在于，包括上水套、下水套、高速導流套、銅坩堝內襯；銅坩堝蓋板；所述的上水套的上端與所述的銅坩堝蓋板固定連接；所述的上水套的下端用高速導流套法蘭與高速導流套固定；高速導流套法蘭與設置在下水套上的水套固定圈固定連接；所述的高速導流套向下延伸至下水套內；在所述的高速導流套設置在銅坩堝內襯的外側；所述的高速導流套與所述的銅坩堝內襯之間設置一窄通道；所述的高速導流套的上方用若干個高速導流套上支撐板固定在所述的銅坩堝蓋板上；所述的高速導流套的下方用若干個高速導流套下支撐板固定在所述的銅坩堝內襯上；在所述的高速導流套上設置若干個調節裝置。

進一步，在所述的高速導流套法蘭與所述的水套固定圈之間設置V型密封圈；在所述的高速導流套上支撐板的外側，在所述的銅坩堝襯蓋板的下方固定連接法蘭；在連接法蘭上設置一凹槽；在凹槽中嵌入所述的高速導流套上支撐板。

進一步，所述的高速導流套下支撐板的下端設置在銅坩堝底板上；若干個銅坩堝底板沿銅坩堝內襯設置；銅坩堝底板間隔設置。

進一步，所述的高速導流套法蘭的上方固定至少一個高速導流套加強板；高速導流套加強板另一側與所述的高速導流套固定。

優選地，所述的高速導流套與銅坩堝內襯的窄通道的寬度為1-10mm；所述的高速導流套上端與銅坩堝蓋板的間距為5-30mm。