框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)及其操作方法，鑄井內(nèi)周邊設(shè)置有冷卻壁，鑄井內(nèi)的底部安裝有排水泵，鑄井的外側(cè)設(shè)置有集水箱；結(jié)晶器的入口通過第一閥門連接事故水管，冷卻壁的入口通過第二閥門連接第一閥門；結(jié)晶器、鑄造小車和冷卻壁冷卻水管的出口均與集水箱連接。本發(fā)明能有效保證冷卻效果，延長結(jié)晶器、鑄造小車及冷卻壁的使用壽命，同時水質(zhì)不易被污染、損耗??；能有效的控制相應(yīng)水量及水溫情況；二次濁循環(huán)水能有效實(shí)現(xiàn)鑄錠冷卻，更加節(jié)能環(huán)保；在鑄井四周的冷卻壁能實(shí)現(xiàn)紅錠鑄造時對鑄井的有效保護(hù)，延長鑄井壁混凝土的使用壽命，降低日常維護(hù)成本，提高設(shè)備使用效率。
【專利說明】
框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)，尤其涉及一種框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，集成電路用的引線框架銅合金材料的需求不斷增加；同時對引線框架銅合金材料的表面質(zhì)量、力學(xué)性能及導(dǎo)電率等要求也越來越高?？蚣茔~合金鑄造過程中的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將對提高鑄錠質(zhì)量、降低能耗有著巨大影響，對于減少生產(chǎn)成本起到關(guān)鍵作用。
[0003]框架銅合金鑄錠的傳統(tǒng)鑄造冷卻方式為:采用濁循環(huán)水對結(jié)晶器進(jìn)行冷卻，經(jīng)結(jié)晶器后的一次冷卻水直接噴灑在鑄錠上，形成對鑄錠的二次冷卻，最終實(shí)現(xiàn)鑄錠的冷卻。該冷卻系統(tǒng)存在如下不足:①冷卻水為濁循環(huán)水，水質(zhì)和導(dǎo)熱性較差，要求冷卻水量大，能耗高；濁循環(huán)水水質(zhì)差不利于有效提高鑄錠質(zhì)量，特別是對鐵含量高的框架銅合金鑄錠表面質(zhì)量影響顯著，導(dǎo)致該合金產(chǎn)生嚴(yán)重的表面裂紋，降低鑄錠表面質(zhì)量;②無法采用紅錠鑄造工藝生產(chǎn)新型框架銅合金材料;③設(shè)置獨(dú)立栗房、冷卻水塔、外部管網(wǎng)及水池，增加建設(shè)投資費(fèi)用;并且其僅服務(wù)于本設(shè)備，效率低，系統(tǒng)運(yùn)行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于框架銅合金材料鑄造機(jī)組的冷卻系統(tǒng)及其操作方法，克服傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)中存在的水質(zhì)差、廣品質(zhì)量$父難保證，而且廣品能耗尚等缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的?？蚣茔~合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括結(jié)晶器、鑄造小車和冷卻壁，所述鑄造小車的上面安裝有所述結(jié)晶器，所述鑄造小車的下方設(shè)置有鑄井，所述鑄井內(nèi)周邊設(shè)置有所述冷卻壁，鑄井內(nèi)的底部安裝有排水栗，鑄井的外側(cè)設(shè)置有集水箱;結(jié)晶器的入口通過第一閥門連接事故水管，冷卻壁的入口通過第二閥門連接第一閥門；鑄造小車的入口通過第三閥門連接有壓凈循環(huán)給水管，鑄井內(nèi)的底部通過第四閥門連接有壓濁循環(huán)給水管;結(jié)晶器、鑄造小車和冷卻壁冷卻水管的出口均與集水箱連接;集水箱的出口連接無壓凈循環(huán)回水管，排水栗的出口連接有壓濁循環(huán)回水管。
[0006]優(yōu)選地，所述排水栗為潛水栗。
[0007]—種框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)的操作方法，其操作步驟如下:
1)先啟動鑄造機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，開啟第二閥門和第三閥門，關(guān)閉第一閥門和第四閥門，使凈循環(huán)水進(jìn)入結(jié)晶器、鑄造小車及鑄井內(nèi)的冷卻壁對其進(jìn)行相應(yīng)冷卻，冷卻后的水在鑄井旁邊的集水箱中匯集，通過無壓重力回流到相應(yīng)凈循環(huán)水池，完成紅錠鑄造；
2)開啟第四閥門，往鑄井底部補(bǔ)充濁循環(huán)水，直至設(shè)定高度后，自動關(guān)閉第四閥門，實(shí)現(xiàn)對紅錠的二次冷卻，直至鑄錠冷卻要求溫度后，啟動鑄井底部的排水栗，把濁循環(huán)水輸送至相應(yīng)的冷卻水塔，實(shí)現(xiàn)鑄造機(jī)組及鑄錠的冷卻； 3)當(dāng)出現(xiàn)故障時，開啟第一閥門，關(guān)閉第三閥門，接入外部事故水，保證整個鑄造機(jī)組實(shí)現(xiàn)有效冷卻。
[0008]優(yōu)選地，所述設(shè)定高度為自鑄井底面到鑄錠頂部與鑄井井口之間的高度。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:不需設(shè)置獨(dú)立的循環(huán)水栗站，只需從熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中接入相應(yīng)循環(huán)水;能有效保證冷卻效果、延長結(jié)晶器、鑄造小車及冷卻壁的使用壽命，同時水質(zhì)不易被污染、損耗小;能滿足多種框架銅合金材料鑄造，有效的節(jié)約能耗;凈循環(huán)水在鑄造機(jī)旁的集水箱中匯集，無壓重力回流到相應(yīng)熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)的凈循環(huán)熱水池中，能有效的控制相應(yīng)水量及水溫情況;二次濁循環(huán)水能有效實(shí)現(xiàn)鑄錠冷卻，更加節(jié)能環(huán)保;在鑄井四周的冷卻壁能實(shí)現(xiàn)紅錠鑄造時對鑄井的有效保護(hù)，延長鑄井壁混凝土的使用壽命，降低日常維護(hù)成本，提高設(shè)備使用效率。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖中:1-結(jié)晶器，2-鑄造小車，3-集水箱，4-冷卻壁，5-排水栗，6-第一閥門，7-第二閥門，8-第三閥門，9-第四閥門，10-鑄井，11-事故水管，12-有壓凈循環(huán)給水管，13-有壓濁循環(huán)給水管，14-無壓凈循環(huán)回水管，15-有壓濁循環(huán)回水管。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖1，框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括結(jié)晶器1、鑄造小車2和冷卻壁4，所述鑄造小車2的上面安裝有所述結(jié)晶器I，所述鑄造小車2的下方設(shè)置有鑄井10，所述鑄井10內(nèi)周邊設(shè)置有所述冷卻壁4，鑄井10內(nèi)的底部安裝有排水栗5，鑄井10的外側(cè)設(shè)置有集水箱3;結(jié)晶器I的入口通過第一閥門6連接事故水管11，冷卻壁4的入口通過第二閥門7連接第一閥門6;鑄造小車2的入口通過第三閥門8連接有壓凈循環(huán)給水管12，鑄井10內(nèi)的底部通過第四閥門9連接有壓濁循環(huán)給水管13;結(jié)晶器1、鑄造小車2和冷卻壁4冷卻水管的出口均與集水箱3連接;集水箱3的出口連接無壓凈循環(huán)回水管14，排水栗5的出口連接有壓濁循環(huán)回水管15。
[0012]進(jìn)一步，所述排水栗5為潛水栗。
[0013]—種框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)的操作方法，其操作步驟如下:
1)先啟動鑄造機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，開啟第二閥門7和第三閥門8，關(guān)閉第一閥門6和第四閥門9，使凈循環(huán)水進(jìn)入結(jié)晶器1、鑄造小車2及鑄井10內(nèi)的冷卻壁4對其進(jìn)行相應(yīng)冷卻，冷卻后的水在鑄井10旁邊的集水箱3中匯集，通過無壓重力回流到相應(yīng)凈循環(huán)水池，完成紅錠鑄造；
2)開啟第四閥門9，往鑄井10底部補(bǔ)充濁循環(huán)水，直至設(shè)定高度后，自動關(guān)閉第四閥門9，實(shí)現(xiàn)對紅錠的二次冷卻，直至鑄錠冷卻要求溫度后，自動啟動鑄井10底部的排水栗5，把濁循環(huán)水輸送至相應(yīng)的冷卻水塔，實(shí)現(xiàn)鑄造機(jī)組及鑄錠的冷卻；
3)當(dāng)出現(xiàn)故障時，開啟第一閥門6，關(guān)閉第三閥門8，接入外部事故水，保證整個鑄造機(jī)組能實(shí)現(xiàn)有效冷卻。
[0014]進(jìn)一步，所述設(shè)定高度為自鑄井10底面到鑄錠頂部與鑄井10井口之間的高度。
[0015]實(shí)施例:本發(fā)明的框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)主要由結(jié)晶器1、鑄造小車2、冷卻壁4、集水箱3、排水栗5及各路管道等組成。設(shè)計(jì)鑄錠的高度為7.5M。鑄造小車2的上面安裝有結(jié)晶器I，鑄造小車2的下方為鑄井10，鑄井10的深度為8M，鑄井10內(nèi)周邊設(shè)置有冷卻壁4，鑄井10內(nèi)的底部安裝有排水栗5 (潛水栗)，鑄井1的外側(cè)設(shè)置有集水箱3;結(jié)晶器I的入口通過第一閥門6連接事故水管11，冷卻壁4的入口通過第二閥門7連接第一閥門6;鑄造小車2的入口通過第三閥門8連接有壓凈循環(huán)給水管12，鑄井10內(nèi)的底部通過第四閥門9連接有壓濁循環(huán)給水管13;結(jié)晶器1、鑄造小車2和冷卻壁4冷卻水管的出口均與集水箱3連接;集水箱3的出口連接無壓凈循環(huán)回水管14，排水栗5的出口連接有壓濁循環(huán)回水管15。當(dāng)框架銅合金材料鑄造機(jī)正常生產(chǎn)時，其冷卻是通過啟動鑄造機(jī)循環(huán)冷卻系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。該冷卻系統(tǒng):I)先啟動鑄造機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，開啟第二閥門7和第三閥門8，關(guān)閉第一閥門6和第四閥門9，使凈循環(huán)水進(jìn)入結(jié)晶器1、鑄造小車2及鑄井10內(nèi)的冷卻壁4對其進(jìn)行相應(yīng)冷卻，冷卻后的水在鑄井10旁集水箱3中匯集，通過無壓重力回流到相應(yīng)凈循環(huán)水池，完成紅錠鑄造;2)開啟第四閥門9，往鑄井10底部補(bǔ)充濁循環(huán)水，直至濁循環(huán)水達(dá)到設(shè)定高度(S卩:自鑄井10底面到鑄錠頂部與鑄井10井口之間的高度)約7.6-7.9M后，自動關(guān)閉第四閥門9，使鑄錠能快速冷卻并達(dá)到常溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對紅錠的二次冷卻;直至鑄錠冷卻要求溫度后，自動啟動鑄井10底部排水栗5(潛水栗)把濁循環(huán)水輸送至相應(yīng)的冷卻水塔，實(shí)現(xiàn)鑄造機(jī)組及鑄錠的冷卻；3)由于銅及銅合金的鑄造溫度高，工作中突然停止給結(jié)晶器供冷卻水將會產(chǎn)生嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及設(shè)備損壞，在本系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，開啟第一閥門6，關(guān)閉第三閥門8，接入外部事故水，保證整個鑄造機(jī)組能實(shí)現(xiàn)有效冷卻。
[0016]本發(fā)明不需為框架銅合金材料鑄造機(jī)組設(shè)置獨(dú)立的循環(huán)水栗站，只需從熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中各接一根有壓凈循環(huán)給水管12、有壓濁循環(huán)給水管13、無壓凈循環(huán)回水管14及有壓濁循環(huán)回水管15，有效降低建設(shè)投資及運(yùn)行成本。從熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中供過來的凈循環(huán)水，為硬度低的軟水，通過與結(jié)晶器1、鑄造小車2及冷卻壁4直接接觸來達(dá)到對鑄錠、鑄造小車2及鑄井壁的冷卻，同時該冷卻水匯集到鑄井10旁邊的集水箱3后重力回流到熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中的凈循環(huán)熱水池;另外從熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中供過來的濁循環(huán)水，對通過結(jié)晶器I的鑄錠進(jìn)行二次冷卻，冷卻完成后，通過鑄井底部的排水栗5將鑄井10的濁水排至熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)濁循環(huán)水冷卻塔冷卻。這樣就有效解決了結(jié)晶器I易結(jié)水垢和冷卻循環(huán)水易污染、冷卻水消耗大等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了鑄造機(jī)組冷卻，確保了鑄造機(jī)組整個冷卻系統(tǒng)高效環(huán)保安全。
[0017]本發(fā)明鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)不需設(shè)置獨(dú)立的循環(huán)水栗站，只需從熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)中接入相應(yīng)循環(huán)水;通過采用水質(zhì)為軟化水的凈循環(huán)水對結(jié)晶器1、鑄造小車2及鑄井10的冷卻壁4進(jìn)行冷卻，能有效保證冷卻效果，延長結(jié)晶器1、鑄造小車2及冷卻壁4的使用壽命，同時水質(zhì)不易被污染、損耗小;采用該冷卻系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)框架銅合金材料紅錠鑄造工藝，且能滿足多種框架銅合金材料鑄造，有效的節(jié)約能耗;對結(jié)晶器1、鑄造小車2及冷卻壁4凈循環(huán)水在鑄造機(jī)旁的集水箱中匯集，無壓重力回流到相應(yīng)熔鑄循環(huán)水系統(tǒng)的凈循環(huán)熱水池中，能有效的控制相應(yīng)水量及水溫情況;鑄井10中的二次濁循環(huán)水能有效實(shí)現(xiàn)鑄錠冷卻，使整個循環(huán)冷卻系統(tǒng)更加節(jié)能環(huán)保;采用該冷卻系統(tǒng)，在鑄井10四周布置不銹鋼冷卻壁4，能實(shí)現(xiàn)紅錠鑄造時對鑄井10的有效保護(hù)，延長鑄井10壁混凝土的使用壽命，降低日常維護(hù)成本，提1?設(shè)備使用效率D
【主權(quán)項(xiàng)】
1.框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括結(jié)晶器、鑄造小車和冷卻壁，所述鑄造小車的上面安裝有所述結(jié)晶器，所述鑄造小車的下方設(shè)置有鑄井，其特征在于，所述鑄井內(nèi)周邊設(shè)置有所述冷卻壁，鑄井內(nèi)的底部安裝有排水栗，鑄井的外側(cè)設(shè)置有集水箱;結(jié)晶器的入口通過第一閥門連接事故水管，冷卻壁的入口通過第二閥門連接第一閥門；鑄造小車的入口通過第三閥門連接有壓凈循環(huán)給水管，鑄井內(nèi)的底部通過第四閥門連接有壓濁循環(huán)給水管;結(jié)晶器、鑄造小車和冷卻壁冷卻水管的出口均與集水箱連接;集水箱的出口連接無壓凈循環(huán)回水管，排水栗的出口連接有壓濁循環(huán)回水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述排水栗為潛水栗。3.—種如權(quán)利要求1所述的框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，其操作步驟如下: 1)先啟動鑄造機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，開啟第二閥門和第三閥門，關(guān)閉第一閥門和第四閥門，使凈循環(huán)水進(jìn)入結(jié)晶器、鑄造小車及鑄井內(nèi)的冷卻壁對其進(jìn)行相應(yīng)冷卻，冷卻后的水在鑄井旁邊的集水箱中匯集，通過無壓重力回流到相應(yīng)凈循環(huán)水池，完成紅錠鑄造； 2)開啟第四閥門，往鑄井底部補(bǔ)充濁循環(huán)水，直至設(shè)定高度后，自動關(guān)閉第四閥門，實(shí)現(xiàn)對紅錠的二次冷卻，直至鑄錠冷卻要求溫度后，啟動鑄井底部的排水栗，把濁循環(huán)水輸送至相應(yīng)的冷卻水塔，實(shí)現(xiàn)鑄造機(jī)組及鑄錠的冷卻； 3)當(dāng)出現(xiàn)故障時，開啟第一閥門，關(guān)閉第三閥門，接入外部事故水，保證整個鑄造機(jī)組實(shí)現(xiàn)有效冷卻。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的框架銅合金材料鑄造機(jī)組冷卻系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，所述設(shè)定高度為自鑄井底面到鑄錠頂部與鑄井井口之間的高度。
【文檔編號】B22D30/00GK106001524SQ201610568104
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】袁孚勝, 郭峰, 張專利, 王彤彤
【申請人】中國瑞林工程技術(shù)有限公司