一种连续铸造集成铸型冷却器及连续铸造装置

本技术涉及连续铸造，具体涉及一种连续铸造集成铸型冷却器及连续铸造装置。

背景技术：

1、热型连铸是一种将定向凝固和连续铸造结合起来的金属材料成型技术，可以获得表面光洁、组织致密的铸坯。在实际应用中，热型连铸有铸坯水平牵引式、铸坯向下牵引式和铸坯向上牵引式三种典型的技术方案。申请公布号为cn114472833a、申请公布日为2022年5月13日的中国发明专利申请中公开了一种用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，包括坩埚炉体组件、转动框架、托滚驱动机构和由冷却装置、铸坯牵引机构、滑动框架、复位牵引机构、铸坯切割机构构成的连铸机组，坩埚炉体组件包括坩埚熔腔、结晶器(铸型)，坩埚熔腔用于盛装金属液，冷却装置与坩埚炉体组件连接，用于对由结晶器输出的连铸坯杆(或引锭杆)降温，以使结晶器内的金属逐渐凝固，冷却装置包括水冷套筒、水冷套前盖板、水冷套后盖板、内隔板、进水口、出水口，水冷套前盖板上开设有与结晶器同轴的过坯孔一以供连铸坯杆通过；水冷套后盖板上开设有与结晶器同轴的过坯孔二以供连铸坯杆通过；内隔板设于水冷套筒中，用于将水冷套筒内部空间划分为左、右两个区域，进水口与左区域连通，出水口与右区域连通；内隔板的中心轴位置设置有水流导向体，水流导向体贯穿内隔板，左端伸入左区域，右端伸入右区域，水流导向体的中心轴位置开设有与结晶器同轴的过坯通孔；冷却装置的工作原理是：冷却水由进水口进入左区域，通过水流导向体的锥状部分与水冷套前盖板的锥形孔之间的间隙与正在经过的连铸坯杆接触，并经过连铸坯杆与水流导向体的过坯通孔之间的缝隙从水流导向体的右端口流入右区域，最后由出水口排出。

2、上述连续铸造装置的冷却装置即构成冷却器，这种与铸型分体安装的冷却器不便于铸型的更换操作，每次现场更换铸型时，都要先把冷却器从坩埚炉体上拆除，再把铸型从坩埚炉体上拆下来，拆装操作不便，且重新安装铸型时还要解决铸型与冷却器的中心对位问题，耗时费力；另外，铸型与冷却器分别固定在坩埚炉体上，无法适应铸坯上引连铸等场合下随金属液位变化而同步移动铸型和冷却器的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种连续铸造集成铸型冷却器，以解决目前的连续铸造冷却器与铸型分体安装而导致铸型更换操作不便的问题；本实用新型的目的还在于提供一种连续铸造装置，以解决上述问题。

2、本实用新型的连续铸造集成铸型冷却器的技术方案是：

3、一种连续铸造集成铸型冷却器，包括具有冷却液通道的冷却结构，冷却结构包括外套管和内套管，内套管供铸坯杆或引锭杆穿过，冷却液通道包括位于内套管与外套管之间的外侧环形空间以及位于内套管内腔的用于环绕在铸坯杆或引锭杆外围的内侧环形空间，连续铸造集成铸型冷却器还包括铸型，内套管和外套管均具有靠近铸型的第一端，冷却结构还包括在内套管和外套管的第一端设置的密封体和连通结构，密封体用于与铸坯杆或引锭杆外周面密封，连通结构用于使外侧环形空间与内侧环形空间连通，冷却结构包括在密封体的远离内套管一侧设置的固定部，固定部与铸型可拆固定。

4、有益效果：利用外套管的第一端设置的密封体与铸坯杆或引锭杆外周面密封，使外侧环形空间、内侧环形空间及连通结构形成的冷却液流动空间位于密封体靠近内套管的一侧，而在密封体的远离内套管的一侧设置固定部来固定铸型，将铸型和冷却器集成在一起，并使铸型与冷却液通道相隔开，便于在将集成铸型冷却器从设备上拆下来后进行铸型单独拆装操作，方便更换，提高连铸设备维护效率；而且将铸型和冷却器集成为一个整体，可以方便地实现铸坯上引连铸等场合下随金属液位的变化而同步移动铸型和冷却器的操作；同时，便于将铸型和冷却器成套进行制造和安装，有利于保证铸型和冷却器的制造质量。

5、进一步地，冷却结构还包括套在外套管外的表层套管，固定部设置在表层套管端部。

6、有益效果：利用表层套管固定铸型，不需要在外套管上设置铸型固定结构，方便设置冷却液通道。

7、进一步地，铸型为导体，铸型上套设有绝缘环和导电环，绝缘环位于导电环与铸型之间以使导电环与铸型绝缘，导电环和铸型分别连接有引出导线，铸型上设有用于避让导电环连接的引出导线的过线通孔，隔热套管与外套管之间设有供引出导线穿过的过线通道，引出导线用于连接液面检测装置。

8、有益效果：在连续铸造集成铸型冷却器进入金属液后，可利用金属液使铸型和导电环导通，配合引出导线与液面检测装置形成通路，从而可以判断铸型是否位于金属液中。

9、进一步地，内套管的第一端连接有引流体，引流体上设有连通外侧环形空间与内侧环形空间的引流通道，引流体构成连通结构。

10、有益效果：利用引流体便于开设供冷却液流通的引流通道，有利于冷却液变向。

11、进一步地，引流体包括连接在一起的布水套和束水套，布水套和束水套其中一个连接外套管、另一个连接内套管，引流通道具有流量可调段，流量可调段由布水套和束水套围成。

12、有益效果：利用布水套和束水套的连接，可以改变引流通道的流量可调段的截面积，实现冷却液流量调节。

13、进一步地，布水套和束水套其中一个上设有内锥面、另一个上设有外锥面，内锥面和外锥面围成流量可调段。

14、有益效果：利用锥面配合便于控制通流面积，且结构简单，方便加工。

15、进一步地，密封体包括密封套以及设置在密封套内侧的密封填料，密封填料用于与铸坯杆的外周面形成密封。

16、有益效果：利用密封填料接触铸坯杆，便于选用耐热材料，提高使用寿命。

17、进一步地，内套管和外套管均具有背向铸型的第二端，外套管和内套管其中一个的第二端设有冷却液进口、另一个的第二端设有冷却液出口。

18、有益效果：在冷却器的远离铸型的一侧开始进液，保证凝固效果。

19、进一步地，该冷却器还包括安装座组件，安装座组件具有供内套管的第二端伸入的第一腔以及供外套管的第二端伸入的第二腔，冷却液进口和冷却液出口均设置在安装座组件上，冷却液进口和冷却液出口其中一个与第一腔连通、另一个与第二腔连通。

20、有益效果：利用安装座组件上的第一腔和第二腔分别与冷却液进口和冷却液出口，可以对冷却液进行缓冲，同时便于冷却液进口和冷却液出口与相应的环形空间连通。

21、本实用新型的连续铸造装置的技术方案是：

22、一种连续铸造装置，包括冷却器，冷却器为连续铸造集成铸型冷却器，连续铸造集成铸型冷却器包括具有冷却液通道的冷却结构，冷却结构包括外套管和内套管，内套管供铸坯杆或引锭杆穿过，冷却液通道包括位于内套管与外套管之间的外侧环形空间以及位于内套管内腔的用于环绕在铸坯杆或引锭杆外围的内侧环形空间，连续铸造集成铸型冷却器还包括铸型，内套管和外套管均具有靠近铸型的第一端，冷却结构还包括在内套管和外套管的第一端设置的密封体和连通结构，密封体用于与铸坯杆或引锭杆外周面密封，连通结构用于使外侧环形空间与内侧环形空间连通，冷却结构包括在密封体的远离内套管一侧设置的固定部，固定部与铸型可拆固定。

23、有益效果：利用外套管的第一端设置的密封体与铸坯杆或引锭杆外周面密封，使外侧环形空间、内侧环形空间及连通结构形成的冷却液流动空间位于密封体靠近内套管的一侧，而在密封体的远离内套管的一侧设置固定部来固定铸型，将铸型和冷却器集成在一起，并使铸型在冷却器上的集成安装结构与冷却液通道相隔开，便于在将冷却器从设备上拆下来后进行铸型单独拆装操作，方便更换，提高连铸设备维护效率；而且将铸型和冷却器集成为一个整体，可以方便地实现铸坯上引连铸等场合下随金属液位的变化而同步移动铸型和冷却器的操作；同时，便于将铸型和冷却器成套进行制造和安装，有利于保证铸型和冷却器的制造质量。

24、进一步地，冷却结构还包括套在外套管外的表层套管，固定部设置在表层套管端部。

25、有益效果：利用表层套管固定铸型，不需要在外套管上设置铸型固定结构，方便设置冷却液通道。

26、进一步地，铸型为导体，铸型上套设有绝缘环和导电环，绝缘环位于导电环与铸型之间以使导电环与铸型绝缘，导电环和铸型分别连接有引出导线，铸型上设有用于避让导电环连接的引出导线的过线通孔，隔热套管与外套管之间设有供引出导线穿过的过线通道，引出导线用于连接液面检测装置。

27、有益效果：在连续铸造集成铸型冷却器进入金属液后，可利用金属液使铸型和导电环导通，配合引出导线与液面检测装置形成通路，从而可以判断铸型是否位于金属液中。

28、进一步地，内套管的第一端连接有引流体，引流体上设有连通外侧环形空间与内侧环形空间的引流通道，引流体构成连通结构。

29、有益效果：利用引流体便于开设供冷却液流通的引流通道，有利于冷却液变向。

30、进一步地，引流体包括连接在一起的布水套和束水套，布水套和束水套其中一个连接外套管、另一个连接内套管，引流通道具有流量可调段，流量可调段由布水套和束水套围成。

31、有益效果：利用布水套和束水套的连接，可以改变引导通道的流量可调段的截面积，实现冷却液流量调节。

32、进一步地，布水套和束水套其中一个上设有内锥面、另一个上设有外锥面，内锥面和外锥面围成流量可调段。

33、有益效果：利用锥面配合便于控制通流面积，且结构简单，方便加工。

34、进一步地，密封体包括密封套以及设置在密封套内侧的密封填料，密封填料用于与铸坯杆的外周面形成密封。

35、有益效果：利用密封填料接触铸坯杆，便于选用耐热材料，提高使用寿命。

36、进一步地，内套管和外套管均具有背向铸型的第二端，外套管和内套管其中一个的第二端设有冷却液进口、另一个的第二端设有冷却液出口。

37、有益效果：在冷却器的远离结晶器的一侧开始进液，保证凝固效果。

38、进一步地，该冷却器还包括安装座组件，安装座组件具有供内套管的第二端伸入的第一腔以及供外套管的第二端伸入的第二腔，冷却液进口和冷却液出口均设置在安装座组件上，冷却液进口和冷却液出口其中一个与第一腔连通、另一个与第二腔连通。

39、有益效果：利用安装座组件上的第一腔和第二腔分别与冷却液进口和冷却液出口，可以对冷却液进行缓冲，同时便于冷却液进口和冷却液出口与相应的环形空间连通。