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专利号: 2021101021927
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 铸造;粉末冶金
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种提高结晶器使用寿命的冶炼制造生产工艺,其特征在于,冷却水套套设在结晶器外部,其内部沿结晶器轴向和周向均匀开设有多个中空的冷却腔室,冷却腔室的两端分别设有冷却水套入口和冷却水套出口,结晶器内表面上均匀埋设有多个热电偶,热电偶的埋设位置与冷却腔室一一对应,将冷却水套在轴向和周向划分成多个冷却腔室,通过改变冷却腔室内冷却水流量影响结晶器内合金液的冷却,改变结晶器内固液结合点的位置,其包括如下步骤:步骤1、保持冷却水套各腔室内冷却水流速稳定且相同,开始管坯水平连铸,以合适稳定的拉坯速度进行管坯生产;

步骤2、通过预埋的多个热电偶对结晶器内表面的温度进行测量,确定结晶器内表面上固液结合点的位置,具体步骤为:步骤21、确定管坯的原料熔点温度;

步骤22、通过预埋的多个热电偶对结晶器内表面的温度进行测量,得到多个测量值;

步骤23、将测量值分别与熔点温度进行比较,确定结晶器内表面上固液结合点的位置为测量值高于熔点温度的热电偶到测量值低于熔点温度的热电偶之间;

步骤3、控制器发出指令,控制流量控制阀的开口提高固液结合点当前位置腔室及其左右相邻腔室的冷却水流量,使固液结合点向结晶器入口方向移动;

步骤4、重复执行步骤2及步骤3,直至固液结合点移动至结晶器入口限位;

步骤5、控制器发出指令,控制流量控制阀的开口降低固液结合点当前位置腔室及其左右相邻腔室的冷却水流量,使固液结合点向结晶器出口方向移动;

步骤6、重复执行步骤2及步骤5,直至固液结合点移动至结晶器出口限位;

步骤7、返回执行步骤3,令固液结合点在结晶器入口限位及出口限位间反复移动,直至结晶器内表面磨损严重、导致合金管磨面深度达到限定值,冶炼结束。

2.根据权利要求1所述的提高结晶器使用寿命的冶炼制造生产工艺,其特征在于,所述管坯为合金管坯。

3.根据权利要求1所述的提高结晶器使用寿命的冶炼制造生产工艺,其特征在于,所述步骤2中热电偶的测量温度通过温度采集装置发送到信息处理装置进行判断。

4.根据权利要求1所述的提高结晶器使用寿命的冶炼制造生产工艺,其特征在于,所述步骤3中控制器通过信息处理装置得到判断结果并发出指令。

5.一种根据权利要求1所述的提高结晶器使用寿命的冶炼制造生产工艺的冶炼制造装置,其特征在于,其具备结晶器、结晶器进液装置和结晶器冷却装置;

所述结晶器内部设有热电偶、径向测温孔和导线通道;

所述结晶器进液装置包括进液腔、进液管和进液口,进液腔通过结晶器进液管与结晶器连接;

所述结晶器冷却装置包括冷却水套、冷却水管道、冷却水降温循环系统、温度采集装置、信息处理装置和控制器;所述冷却水套套设在所述结晶器外部,其内部沿结晶器轴向和周向均匀开设有多个中空的冷却腔室,所述冷却腔室的两端分别设有冷却水套入口和冷却水套出口;所述冷却水管道包括纵向水管、横向水管、入水分流管和出水分流管;所述纵向水管的第一端与所述横向水管连通,所述纵向水管的第二端与所述冷却水降温循环系统连通;所述横向水管包括第一横向水管和第二横向水管,所述第一横向水管与多个入水分流管的第一端连通,所述入水分流管的第二端分别与多个冷却水套入口连接,所述入水分流管上设有流量控制阀;所述第二横向水管与多个出水分流管的第一端连通,所述出水分流管的第二端分别与多个冷却水套出口连接;

所述结晶器内表面上均匀埋设有多个所述热电偶,所述热电偶的埋设位置与所述冷却腔室一一对应;所述多个热电偶分别与温度采集装置连接。