DTB结晶器设计简介

器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板，操作时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至冷却器器。冷却后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。溶液在液面蒸发冷却，达到过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大。在环形挡板外围还设有一个沉降区。

在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液进入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部沉入淘析柱。为使结晶产品的粒度尽量均匀，将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分级的作用，使小颗粒随溶液流回结晶器，二结晶产品从淘析腿下部排出。

结晶过程中，溶液的过饱和度、物料温度的均匀一致性以及搅拌转速和冷却面积是影响产品晶粒大小和外观形态的决定性因素。DTB结晶器采用了专用的搅拌桨，且温度、搅拌桨转速可调易实现系统自控制，以适应各种物料结晶要求的。

DTB结晶器只是结晶器中一种形式，其实各种结晶器都有各自的适应结晶物系，基本上结晶过程工艺控制比设备本身更关键

DTB（DTB= drafttube baffle）是指导流桶、挡板两个词，所以该类型应该叫做导流桶、挡板类型结晶器，在工业上有很多种结构，最典型的、较常用的就是Swenson型DTB结晶器，内部导流桶一般做成变径（下细上粗）以保证导流桶顶端的流速较温和，形成均一的过饱和度区，防止喷溅，减轻结晶器表面结晶疤。该类型结晶器由挡板分成两个区域，实现其各自的功能。; r5 \& Z1 ]1

1）结晶区：在该区进行实际结晶过程，进料从结晶器导流桶底部引入，通过搅拌作用上升进行结晶。导流桶一般都中心安放，与导流桶共中心安装有搅拌浆，搅拌浆的电机有的安装在上部、有的安装在下部，安装在上部，缺点是容易在搅拌轴上结晶疤，当轴振动时，还会使结晶器器壁结晶疤，电机安装底部可以避免上述问题，但是密封的问题又来了，所以具体把电机放在什么位置，根据具体情况分析。2)分级区：在分级区的顶部通常设有一个多多个引出口（根据设计要求而定），该区一般设有挡板，控制流体向上的流速，而使不同沉降粒度的粒子实现分级，把不想要的细晶引出系统消除，控制体系的粒子数目。

该类结晶器与DT和FC型结晶器相比，具有内部流速大，外部循环流速小等特点，可以将由于外部流体流动所产生的二次成核降低，所以适用于成产较大粒度的晶体。但是由于引入了细晶消除系统，该类型的结晶器相对其它两种类型结晶器来说对操作和工艺条件的波动更敏感，易出现操作不稳定情况。5 c( U0 q& K5

该类型结晶器的细晶消除只有在晶体和母液有较大的密度差基础上才可能实现。一般细晶在母液中的沉降速度>3mm/s为佳。

l工业上的常用的DTB结晶器直径从0.5米到10米都有，可以生产0.5～1.5mm范围的晶体（当然取决于该结晶体系的具体特点），停留时间一般为3～4h，晶浆密度可以高达25%以适应各种物料结晶要求的。特点：

1、是一种典型的晶浆内循环式结晶器；

2、开发了专用螺旋浆，实现了高效内循环，而几乎不出现二次晶核；

3、很少出现内壁结疤现象；

4、晶浆过饱和度均匀，粒度分布良好，实现了高效率；

5、能耗低；

6、可安装淘洗腿实现连续生产操作；

7、本身有高的换热面不需要另设加热器或冷却器；

8、可进行冷却结晶，也可用于真空蒸发冷却结晶；

10、转速低，调控容易,适用性强,运行可靠，故障少。2100433B

为防钢水在冷凝过程中与结晶器内壁粘结，减小拉坯时的摩擦阻力，改善铸坯表面质量、延长结晶器的使用寿命，在生产中，还要对结晶器内壁进行润滑。润滑是采用沸点高于结晶器内壁温度（约200℃左右）的液体润滑剂或保护渣，在结晶器振动的过程中，它们不断被带入钢液面下的内壁上，并在钢水或坯壳与结晶器内壁间形成一层油气膜或熔渣膜，以润滑内壁。

结晶器强制循环型

一种晶浆循环式连续结晶器（图1）。操作时,料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温（通常为2～6℃），但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾，使溶液达到过饱和状态，于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大，但产品的粒度分布较宽。

结晶器DTB型

即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器（见彩图）。器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板，操作时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器。加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。溶液在液面蒸发冷却，达过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大。在环形挡板外围还有一个沉降区。在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部入淘析柱。为使结晶产品的粒度尽量均匀，将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分级的作用，使小颗粒随液流返回结晶器，而结晶产品从淘析柱下部卸出。

结晶器奥斯陆型

又称为克里斯塔尔结晶器， 一种母液循环式连续结晶器（图3）。操作的料液加到循环管中，与管内循环母液混合，由泵送至加热室。加热后的溶液在蒸发室中蒸发并达到过饱和，经中心管进入蒸发室下方的晶体流化床（见流态化）。在晶体流化床内，溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下，而小颗粒在上，从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。流化床中的细小颗粒随母液流入循环管，重新加热时溶去其中的微小晶体。若以冷却室代替奥斯陆蒸发结晶器的加热室并除去蒸发室等，则构成奥斯陆冷却结晶器。这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上，操作较麻烦，因而应用不广泛。

多级结晶器由Concast 提出，是为提高铸坯拉速而产生的。多级结晶器是在结晶器出口下方铸坯表面设置4块带有弹簧压紧装置的铜板，以加强对初离结晶器坯壳的支撑和冷却，并通过设置在铸坯角部的喷淋加强对坯角的冷却。多级结晶器铜板靠弹簧支撑紧贴在铸坯表面，确保冷却均匀，拉坯阻力稍大些，但支撑、冷却效果较好，主要应用在小方坯连铸机管式结晶器上。

多级结晶器能有效保护结晶器下方的薄坯壳，减少漏钢危险，保证连铸坯最佳冷却。与足辊结构相比，在对薄弱坯壳的支撑和对初离结晶器铸坯冷却的均匀性方面，都更具有优越性，更有利于坯壳均匀生长 。