一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统

摘要

本实用新型公开了一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器、电磁泵和蒸汽发生器，所述结晶器为槽形容器，所述结晶器包括结晶器壳体和换热管，所述结晶器壳体的底部和侧边均安装有换热管，所述换热管两端设置有进液口和出液口，所述换热管内设置有液态金属；所述结晶器通过管道连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器通过管道连接有电磁阀，所述电磁阀通过管道连接有结晶器。本实用新型，电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及炼钢装置技术领域，具体是一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统。

背景技术

连铸是钢生产过程的重要环节之一，是衔接炼钢和轧钢的一个特殊作业，随着对钢材量和种类需求量以及炼钢产能的提高，连铸生产线被普遍采用。连铸结晶器在连铸中起着重要的作用：使钢液逐渐凝固成所需规格、形状的坯壳，通过调整结晶器参数，使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷。因此结晶器被称为连铸设备的“心脏”，其冷却效果是决定连铸能否正常生产及产能高低的重要因素之一。

目前，连铸结晶设备采用的都是强制水冷系统，对水质的要求很高，包含供水系统、循环系统和冷却塔，供水系统作用是生产符合条件的软水，需要消耗大量能源；冷却塔则是将吸热后的高温冷却水降温，过程中会将大量能源白白损失。随着“双碳”政策的逐步落实，钢铁厂将节能作为十四五期间的重要工作抓手，如何降低连铸流程的能耗也是一项重要工作。

为了提高连铸产能，降低连铸能耗，提高连铸生产的稳定性，特此提出本发明。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器、电磁泵和蒸汽发生器，所述结晶器为槽形容器，所述结晶器包括结晶器壳体和换热管，所述结晶器壳体的底部和侧边均安装有换热管，所述换热管两端设置有进液口和出液口，所述换热管内设置有液态金属；所述结晶器通过管道连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器通过管道连接有电磁阀，所述电磁阀通过管道连接有结晶器。

优选的，所述结晶器和蒸汽发生器之间的管道上安装有第一阀门，所述蒸汽发生器和电磁阀之间的管道上安装有第二阀门，所述电磁阀和结晶器之间的管道上安装有第三阀门。

优选的，所述液态金属为合金材料，且在2000℃保持液态。

优选的，所述换热管的内壁上等间距开设有内凹槽。

优选的，所述内凹槽的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形。

优选的，所述内凹槽的形状设置为圆弧形。

优选的，所述换热管的外壁上等间距设置有外凸起。

优选的，所述外凸起的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形。

优选的，所述外凸起的形状设置为三角形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型结晶器的结构示意图；

图3为本实用新型换热管的结构示意图；

图4为本实用新型换热管的剖视图。

图中：1、结晶器；2、第一阀门；3、蒸汽发生器；4、第二阀门；5、电磁阀；6、第三阀门；101、结晶器壳体；102、换热管；103、进液口；104、出液口；1011、外凸起；1012、内凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

实施例二

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；所述结晶器1和蒸汽发生器3之间的管道上安装有第一阀门2，所述蒸汽发生器3和电磁阀5之间的管道上安装有第二阀门4，所述电磁阀5和结晶器1之间的管道上安装有第三阀门6。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

实施例三

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；所述结晶器1和蒸汽发生器3之间的管道上安装有第一阀门2，所述蒸汽发生器3和电磁阀5之间的管道上安装有第二阀门4，所述电磁阀5和结晶器1之间的管道上安装有第三阀门6；所述换热管102的内壁上等间距开设有内凹槽1012；所述内凹槽1012的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形；所述内凹槽1012的形状设置为圆弧形。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

实施例四

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；所述结晶器1和蒸汽发生器3之间的管道上安装有第一阀门2，所述蒸汽发生器3和电磁阀5之间的管道上安装有第二阀门4，所述电磁阀5和结晶器1之间的管道上安装有第三阀门6；所述换热管102的外壁上等间距设置有外凸起101；所述外凸起1011的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形；所述外凸起1011的形状设置为三角形。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

实施例五

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；所述结晶器1和蒸汽发生器3之间的管道上安装有第一阀门2，所述蒸汽发生器3和电磁阀5之间的管道上安装有第二阀门4，所述电磁阀5和结晶器1之间的管道上安装有第三阀门6；所述换热管102的内壁上等间距开设有内凹槽1012；所述内凹槽1012的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形；所述内凹槽1012的形状设置为圆弧形；所述换热管102的外壁上等间距设置有外凸起1011；所述外凸起1011的形状设置为矩形、梯形、圆弧形或三角形；所述外凸起1011的形状设置为三角形。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

实施例六

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种新型钢铁行业连铸结晶冷却系统，包括结晶器1、电磁泵和蒸汽发生器3，所述结晶器1为槽形容器，所述结晶器1包括结晶器壳体101和换热管102，所述结晶器壳体101的底部和侧边均安装有换热管102，所述换热管102两端设置有进液口103和出液口104，所述换热管102内设置有液态金属；所述结晶器1通过管道连接有蒸汽发生器3，所述蒸汽发生器3通过管道连接有电磁阀5，所述电磁阀5通过管道连接有结晶器1，所述液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；所述结晶器1和蒸汽发生器3之间的管道上安装有第一阀门2，所述蒸汽发生器3和电磁阀5之间的管道上安装有第二阀门4，所述电磁阀5和结晶器1之间的管道上安装有第三阀门6；所述换热管102的内壁上等间距开设有内凹槽1012；所述换热管102的外壁上等间距设置有外凸起1011。

本实用新型的工作原理是：结晶器是一种专门设计的槽形容器，器壁内装有换热管，内有液态金属流动，用于和槽内钢水进行换热，冷却钢水；电磁泵为一种专门设计的液态金属驱动泵，没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，在电磁泵的电磁力作用下，液态金属延一定方向流动；蒸汽发生器为一种专门设计的蒸汽发生装置，能够将液态金属从钢水中携带来的热量换给软水，从而产生蒸汽，蒸汽可并入钢厂蒸汽管网使用，也可进行余热发电；液态金属为一种由镓、铟、锡等多种熔点较低的金属材料配制形成的的合金材料，它可在2000℃保持液态，同时具有比水更高的高导热率和流动性，所以换热效率更高，是一种比水传递能量更高效的载体；液态金属在电磁泵的作用下，流至结晶器中的换热管，与结晶器槽内流动的钢水进行换热，液态金属温度升高，钢水温度降低冷却；液态金属在结晶器内升温后，在电磁泵的作用下，流至蒸气发生器，与流入蒸汽发生器的软水进行换热，软水升温后生成蒸汽流出，液态金属降温后流回至结晶器继续冷却钢水。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。