高性能非晶结晶器的制作方法

本发明涉及非晶薄带制造设备技术领域，尤其涉及一种冷却效果好的非晶结晶器。

背景技术：

非晶合金薄带的工艺，是将融化后的液态高温钢水通过喷嘴喷射到高速旋转的结晶器(冷却辊)上，以1×106℃/s冷却速度直接冷却形成0.02～0.04mm的固体薄带，结晶器的冷却效果及铜辊面的温差精度是决定非晶薄带质量的关键因素之一，现有结晶器的铜棍面冷却水路基本上为单水路(即一端进水一端出水)或中心进水两端出水结构，结晶器铜辊面在喷带时表面温差过大，造成带材厚度不均和性能的变化。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷却温度均匀一致的高性能非晶结晶器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高性能非晶结晶器，包括主轴，所述主轴的两端分别设置有轴向延伸且相互独立的进水主水路和出水主水路，所述主轴上设置有周向分布的分水座，所述分水座上间隔设置有轴向延伸的进水分水槽和出水汇水槽，每个所述进水分水槽的槽底设置有与所述进水主水路连通的进水分水孔，每个所述出水汇水槽的槽底设置有与所述出水主水路连通的出水汇水孔；

所述分水座外套装有铜套，所述分水座和所述铜套之间排列安装有多个间隔设置的进水分水盘和出水汇水盘，所述进水分水盘上设置有与所述进水分水槽一一对应的进水分水口，所述出水汇水盘上设置有与所述出水汇水槽一一对应的出水汇水口；每个所述进水分水盘上设置有进水环形水路，每个所述出水汇水盘上设置有出水环形水路，所述铜套的内周面上排列设置有多个连通所述进水环形水路和所述出水环形水路的轴向环形水路；

所述铜套的两端安装有密封压紧装置。

作为一种优选的技术方案，所述进水分水盘上由内向外依次设置有多个环形的均流槽，最内层的所述均流槽与所述进水分水口连通，每层所述均流槽的外壁上均设置有均流分水口，每个位于内层的所述均流分水口对应两个位于相邻外层的所述均流分水口。

作为一种优选的技术方案，所述出水汇水盘上由内向外依次设置有多个环形的汇流槽，最内层的所述汇流槽与所述出水汇水口连通，每层所述汇流槽的外壁上均设置有汇流汇水口，每个位于内层的所述汇流汇水口对应两个位于相邻外层的所述汇流汇水口。

作为一种优选的技术方案，相邻所述轴向环形水路之间设置有凸起的导热环。

作为一种优选的技术方案，所述导热环为尖部呈90°的三角形导热环。

作为一种优选的技术方案，所述密封压紧装置包括依次安装在所述铜套两端的端盖和压盘。

作为一种优选的技术方案，所述端盖与所述分水座之间安装有固定螺栓。

由于采用了上述技术方案，高性能非晶结晶器，包括主轴，所述主轴的两端分别设置有轴向延伸且相互独立的进水主水路和出水主水路，所述主轴上设置有周向分布的分水座，所述分水座上间隔设置有轴向延伸的进水分水槽和出水汇水槽，每个所述进水分水槽的槽底设置有与所述进水主水路连通的进水分水孔，每个所述出水汇水槽的槽底设置有与所述出水主水路连通的出水汇水孔；所述分水座外套装有铜套，所述分水座和所述铜套之间排列安装有多个间隔设置的进水分水盘和出水汇水盘，所述进水分水盘上设置有与所述进水分水槽一一对应的进水分水口，所述出水汇水盘上设置有与所述出水汇水槽一一对应的出水汇水口；每个所述进水分水盘上设置有进水环形水路，每个所述出水汇水盘上设置有出水环形水路，所述铜套的内周面上排列设置有多个连通所述进水环形水路和所述出水环形水路的轴向环形水路；所述铜套的两端安装有密封压紧装置；工作时，冷却水经过进水主水路和进水分水孔分散进入到铜套内的进水环形水路内，经过轴向环形水路进入到出水环形水路内，最后汇聚到出水主管路内排出，缩短了单位水分子与散热面的接触时间，带走更多热量，避免了现有结晶器由于水路进水端和出水端水路过长，单位水分子温升所造成的铜套表面温差，保证了冷却铜辊与铁水熔潭接触后铜辊表面的冷却均匀一致，从而提高喷带质量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的剖视图；

图2是图1中i处放大图；

图3是本发明实施例主轴和分水座的结构示意图；

图4是图3中a-a向剖视图；

图5是图3中b-b向剖视图；

图6是图3中c-c向剖视图；

图7是本发明实施例进水分水盘的主视图；

图8是本发明实施例进水分水盘的立体图；

图9是本发明实施例出水汇水盘的主视图；

图10是本发明实施例出水汇水盘的立体图；

图11是图1中d-d向剖视图；

图12是图1中e-e向剖视图；

图中：1-主轴；21-进水主水路；22-出水主水路；31-分水座；32-进水分水槽；33-出水汇水槽；34-进水分水孔；35-出水汇水孔；41-铜套；42-轴向环形水路；43-导热环；51-进水分水盘；52-进水分水口；53-进水环形水路；54-均流槽；55-均流分水口；61-出水汇水盘；62-出水汇水口；63-出水环形水路；64-汇流槽；65-汇流汇水口；71-端盖；72-压盘；73-固定螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，高性能非晶结晶器，包括主轴1，所述主轴1的两端分别设置有轴向延伸且相互独立的进水主水路21和出水主水路22，如图3和图4所示，所述主轴1上设置有周向分布的分水座31，所述分水座31上间隔设置有周向延伸的进水分水槽32和出水汇水槽33，如图5和图6所示，每个所述进水分水槽32的槽底设置有与所述进水主水路21连通的进水分水孔34，每个所述出水汇水槽33的槽底设置有与所述出水主水路22连通的出水汇水孔35；

所述分水座31外套装有铜套41，所述分水座31和所述铜套41之间排列安装有多个间隔设置的进水分水盘51和出水汇水盘61，如图7和图8所示，所述进水分水盘51上设置有与所述进水分水槽32一一对应的进水分水口52，如图9和图10所示，所述出水汇水盘61上设置有与所述出水汇水槽33一一对应的出水汇水口62；如图2所示，每个所述进水分水盘51上设置有进水环形水路53，每个所述出水汇水盘61上设置有出水环形水路63，所述铜套41的内周面上排列设置有多个连通所述进水环形水路53和所述出水环形水路63的轴向环形水路42；相邻所述轴向环形水路42之间设置有凸起的导热环43。所述导热环43为尖部呈90°的三角形导热环43。

所述铜套41的两端安装有密封压紧装置；所述密封压紧装置包括依次安装在所述铜套41两端的端盖71和压盘72。所述端盖71与所述分水座31之间安装有固定螺栓73。

具体地，如图11所示，所述进水分水盘51上由内向外依次设置有多个环形的均流槽54，最内层的所述均流槽54与所述进水分水口52连通，每层所述均流槽54的外壁上均设置有均流分水口55，每个位于内层的所述均流分水口55对应两个位于相邻外层的所述均流分水口55。

如图12所示，所述出水汇水盘61上由内向外依次设置有多个环形的汇流槽64，最内层的所述汇流槽64与所述出水汇水口62连通，每层所述汇流槽64的外壁上均设置有汇流汇水口65，每个位于内层的所述汇流汇水口65对应两个位于相邻外层的所述汇流汇水口65。

分水座31上进水分水槽32和出水汇水槽33一一对应，即两者的数量之和为偶数，成倍率，两者规格相同且交叉间隔分布。主轴1两端为盲孔空心轴结构，两盲孔底端有隔断，主轴1两端的盲孔分别连接冷却水进水管路和出水管路，即进水盲孔为进水主水路21，出水盲孔为出水主水路22；在进水盲孔底端径向开设与进水分水槽32等数量的进水分水孔34，与进水分水槽32接通，出水盲孔底端径向开设与出水汇水槽33等数量的出水汇水孔35；进水分水盘51和出水汇水盘61为盘状结构，进水分水盘51一面为平面结构，另一面开设若干道均流槽54，均流槽54为环状开口结构，径向底部均流槽54分别对应进水分水槽32开设进水分水口52，第二道均流槽54开口数量是第一道均流槽54(径向内端的)的两倍，径向依次向外均流槽54的开口数量成倍率增加，这样就把水路均匀的细分为若干个小水路。出水汇水盘61一面为平面结构，另一面设有环状汇流槽64。

将进水分水盘51与出水汇水盘61间隔组合安装在分水座31上，进水分水盘51进水分水口52对应进水分水槽32，出水汇水盘61出水分水口对应出水汇水槽33，出水汇水盘61的汇流槽64径向深度比进水分水盘51均流槽54径向深度要大，其流量设计依据为两个进水分水盘51共用一个出水汇水盘61水路流量；进水分水盘51与出水汇水盘61间隔装配在分水座31上，进水分水盘51一面的环状凸起与相邻出水汇水盘61的平面吻合，这样就形成槽状水路，进水分水盘51和出水汇水盘61的径向外圆两侧倒45°角，装配后进水分水盘51和出水汇水盘61之间的间隙形成环状水路；分水座31的两端安装有套装在主轴1上的端盖71，端盖71内径端与主轴1固定连接处设有密封圈，两个端盖71外圆上套装铜套41，由压盘72压紧固定并密封，铜套41内圆设有若干个环形槽，环形槽之间设有凸起成90°三角结构导热环43，目的就是增大铜套41的导热面积，每个导热环43的间距对应进水环形水路53或出水环形水路63，进水分水盘51和出水会水盘与铜套41之间均留有间隙，形成轴向环形冷却水路。

工作时，冷却水主水路，进入主轴1进水端盲孔，经进水分水孔34输送至进水分水槽32，由进水分水槽32将冷却水分配至每个进水分水盘51，进水分水盘51的均流槽54将水路均匀细分输送至进水环形水路53，进水环形水路53内的冷却水流经与铜套41导热环43之间的45°环形水路，再流经轴向环形水路42至45°环形水路进入出水汇水盘61，由出水汇水盘61汇流经出水分水孔汇入至出水主水路22，由进水分水盘51与出水汇水盘61叠加组成的多环形翻滚式冷却水路，两个进水环形水路53共用一个出水环形水路63，这样就形成若干个独立循环的冷却水环水路，缩短了单位水分子与散热面的接触时间，带走更多热量，避免了现有结晶器由于水路进水端和出水端水路过长，单位水分子温升所造成的铜套41表面温差，保证了冷却铜辊与铁水熔潭接触后铜辊表面的冷却均匀一致，从而提高喷带质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。