权利要求

1.一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于，包括：

立方水箱(1)，所述立方水箱(1)与板式交换器(3)之间的管路上安装有变频泵(2)，所述立方水箱(1)的内腔固定安装有加热式热电偶(6);

结晶器(7)，所述结晶器(7)通过回水管(9)与所述立方水箱(1)之间连通;

板式交换器(3)，所述板式交换器(3)通过入水管(8)与所述结晶器(7)之间连通;及

旁通(5)，所述旁通(5)连通于所述入水管(8)与所述回水管(9)之间。

2.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述板式交换器(3)的管路出口处安装有电动阀门(4)。

3.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述变频泵(2)的流量为70-80m3/h，压力为0.05-0.06MPa。

4.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述板式交换器(3)的尺寸为161m2。

5.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述旁通(5)管径大小为DN100。

6.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述加热式热电偶(6)的功率为25-30kW。

7.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述结晶器(7)的入水恒温温度为25-28℃。

8.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：所述立方水箱(1)的内腔固定安装有温度计。

9.根据权利要求1所述的一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，其特征在于：还包括设于所述立方水箱(1)和所述板式交换器(3)之间的补水管道(12)，所述补水管道(12)通过维护管道(10)与所述板式交换器(3)相连，所述补水管道(12)通过备用管道(11)与所述立方水箱(1)相连。

说明书

技术领域

[0001]本实用新型涉及铜铸锭加工技术领域，具体为一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置。

背景技术

[0002]铜及铜合金在进行半连续铸造时，为了能够将铜液及时冷却成铜铸锭，通过循环水冷却铸锭是铜及铜合金铸造过程中必不可少的一环，恒温的循环水是控制铜铸锭内部组织、外部质量和铸造开裂的关键因素。目前的冷却塔冷却铸锭主要存在如下缺陷：铜及铜合金铸造后的热水通过铸造井流到热水池中，然后通过离心泵抽到冷却塔中冷却后流入到冷水池中，铜及铜合金铸造时通过离心泵输送结晶器内进行铸造，由于季节变换、温度控制不佳，使得铜及铜合金铸造时常常存在温差大，铸造工艺频繁变动等问题，从而导致铸造产品质量出现波动，产品成品率降低。基于此，本实用新型为了实现恒温铸造，保持铜及铜合金铸造过程的稳定，开发了一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，从而实现及铜合金半连续铸锭的稳定铸造。

实用新型内容

[0003]本实用新型的目的在于提供一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，以解决现有技术中铜及铜合金铸造时铸造水温温差大，铸造工艺频繁变动，导致铸造质量低的问题，从而通过恒温铸造控制获得高质量的铜及铜合金铸锭。

[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，包括立方水箱，所述立方水箱与板式交换器之间的管路上安装有变频泵，所述立方水箱的内腔固定安装有加热式热电偶;结晶器，所述结晶器通过回水管与所述立方水箱之间连通;板式交换器，所述板式交换器通过入水管与所述结晶器之间连通;及旁通，所述旁通连通于所述入水管与所述回水管之间。

[0005]优选的，所述板式交换器的管路出口处安装有电动阀门。

[0006]优选的，所述变频泵的流量为：70-80m3/h，压力为0.05-0.06MPa。

[0007]优选的，所述板式交换器的尺寸为161m2。

[0008]优选的，所述旁通管径大小为DN100。

[0009]优选的，所述加热式热电偶的功率为25-30kW。

[0010]优选的，所述结晶器的入水恒温温度为25-28℃;

[0011]优选的，所述立方水箱的内腔固定安装有温度计。

[0012]优选的，还包括设于立方水箱和板式交换器之间的补水管道，所述补水管道通过维护管道与板式交换器相连，所述补水管道通过备用管道与立方水箱相连。

[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0014]本实用新型通过立方水箱、变频泵、板式交换器、电动阀门、旁通和加热式热电偶的协同配合，实现结晶器入口水温的恒温铸造控制，确保了铜及铜合金铸锭的稳定铸造，为后续获得稳定的组织、性能的铜及铜合金带材成品奠定基础。

附图说明

[0015]图1为本实用新型的结构示意图;

[0016]图2为本实用新型补水管道与立方水箱和板式交换器连接的结构示意图;

[0017]图3为本实用新型立方水箱与板式交换器连接的结构示意图。

[0018]图中：1、立方水箱;2、变频泵;3、板式交换器;4、电动阀门;5、旁通;6、加热式热电偶;7、结晶器;8、入水管;9、回水管;10、维护管道;11、备用管道;12、补水管道。

具体实施方式

[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0020]请参阅图1-图3，本实用新型提供一种铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置，包括立方水箱1、板式交换器3、结晶器7和旁通5，结晶器7与立方水箱1之间通过回水管9连通在一起，结晶器7与板式交换器3之间通过入水管8连通在一起。立方水箱1与板式交换器3之间的管路上安装有变频泵2，立方水箱1的内腔固定安装有加热式热电偶6，回水管9与入水管8之间连通有旁通5。板式交换器3的管路出口处安装有电动阀门4。

[0021]值得说明的是，板式交换器3与立方水箱1之间收到循环冷却信号时所述旁通打开，旁通5收到关闭信号，变频泵2转速降低，板式交换器3出口处装有电动阀门4，通过电动阀门调节结晶器7入口水温，立方水箱1温度低于结晶器7设定入口温度，加热式热电偶6加热，立方水箱1温度高于结晶器7设定入口温度，板式交换器3进行冷却降温。

[0022]本实施例中，恒温温度需维持在25℃-28℃之间，在使用时，将结晶器7的回水管9接入到1m3的立方水箱1中，当回水温度高于结晶器7进水温度28℃时，通过变频泵2将立方水箱1中的回水送入到板式交换器3中，此时水温高于结晶器7进水温度，旁通5循环冷却水打开，进行冷却循环，通过板式交换器3和电动阀门4调节结晶器7入口水温，使结晶器7入口水温达到25℃-28℃之间，开始进行铜以及铜合金的恒温铸造。

[0023]其中，立方水箱1的内腔固定安装有温度计，立方水箱1温度低于结晶器7设定入口温度，加热式热电偶6加热，立方水箱1温度高于结晶器7设定入口温度，板式冷却器3进行冷却降温。

[0024]值得说明的是，本实施例中铜及铜合金半连续恒温铸造控制装置还包括设于立方水箱1和板式交换器3之间的补水管道12，所述补水管道12通过维护管道10与板式交换器3相连，所述补水管道12通过备用管道11与立方水箱1相连。通过补水管道12的设置，可以用于向立方水箱1或板式交换器3内部补水。

[0025]具体的，当结晶器7入口的铸造水温过高时，开启板式交换器3进行降温，并在未铸造时增加旁通5的循环冷却，通过电动阀门4获得设定的铸造水温;当结晶器7入口的铸造水温过低时，立方水箱1内的加热式热电偶6工作，提高立方水箱1内温度，未铸造时增加旁通5的循环冷却，板式冷却器工作，并通过电动阀门4获得设定的铸造水温，从而实现任何环境下铸造水温的恒定。

[0026]另外，本实施例中变频泵2的流量为70-80m3/h，压力为0.05-0.06MPa，该变频泵2的具体型号为BYQDL8-80，可以满足流量为80m3/h，压力为0.06MPa的需求，具有良好的性能和节能效果。该变频泵2的具体工作原理主要基于变频器调节电机转速，从而改变水泵的流量和压力。当外部控制信号输入到变频器中时，变频器会根据设定的参数调整输出电源的频率和电压。通过改变异步电动机的供电频率，可以平滑地改变电动机转子的转速。变频器首先将交流电转换为直流电，再将直流电变频为所需的频率和电压，然后供给给电机。变频器通过感应电机的转子位置和电流大小，控制电源与电机之间的频率和电压，并进行调节。变频器输出的电流通过电机绕组，产生旋转磁场。旋转磁场作用下，电机转子开始旋转，将动力传递给连接在电机轴上的泵叶轮。泵叶轮的旋转将液体吸入并排出，实现泵的工作。

[0027]进一步的，板式交换器3的尺寸为161m2。该板式交换器3的具体型号为阿法拉伐(Alfa Laval)的A3系列。该板式交换器3的工作原理是通过板片上的波纹和凹凸脊线，使得冷热流体在通过时产生强烈紊流，从而高效地进行热量交换。其广泛应用包括制冷、暖通空调、油冷却等多个领域，特别适用于需要高换热效果和紧凑空间的情况。该板式交换器3的设计特点在于它的结构和材质。通常采用不锈钢(如304、316级)或钛合金材料，这些材料不仅具有良好的抗腐蚀性能，而且能够承受高温和高压的环境。由于其结构紧凑，占地面积较小，因此在同等换热量的情况下，其占地面积仅为传统管壳式换热器的一小部分。此外，该板式交换器3的密封垫片设计确保了流体通道的密封性，有效防止交叉污染。并且，这种设计还便于拆卸和清洗，维护起来相对容易。

[0028]作为优选的，旁通5管径大小为DN100，该旁通5管路上安装有旁通5阀门，该阀门的具体型号为H74H-16C。该型号的阀门其设计材料多为耐高温的合金钢或不锈钢，确保在高温工况下仍能保持良好性能。H74H-16C型阀门具有结构简单、操作灵活和密封性能可靠的特点，广泛应用于石油、化工、冶金等工业领域。

[0029]值得说明的是，加热式热电偶6的功率为25-30kW。该加热式热电偶6的具体型号为kW-602。这种型号的热电偶具有快速响应的特点，测量时间仅需4～6秒，适用于1500-1700℃的高温环境，并且上限温度可达1800℃。它的结构主要由测温偶头与大纸管构成，偶头包含正负偶丝焊接在补偿导线上，并有石英支撑和防渣帽保护。

[0030]本实用新型通过立方水箱1、变频泵2、板式交换器3、电动阀门4、旁通5和加热式热电偶6的协同配合，实现结晶器入口水温的恒温铸造控制，确保了铜及铜合金铸锭的稳定铸造，为后续获得稳定的组织、性能的铜及铜合金带材成品奠定基础。

[0031]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

说明书附图(3)