一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器的制造方法
【专利摘要】本实用新型装置公开了一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，主要包括连铸结晶器、一冷密封套、冷缩窄边、热膨胀宽边，连铸结晶器侧端面底部环形均匀设置有圆形铸液进口端，连铸结晶器侧端区段设置为熔炉固定区，与熔炉内壁固定安装，连铸结晶器内部中心位置固定有柱状铸模芯，连铸铸坯形成内部中空，连铸结晶器中间段内壁面设置为外扩弧状的热膨胀宽边，末尾段内壁面设置为内扩弧状的冷缩窄边，其内壁面设置为窄弧缘面，连铸结晶器末尾段外端面上安装有冷却铜套。有益之处：根据有色金属水平连铸铸坯流动冷却凝固过程中产生膨胀以及冷缩变形系数，对应设置连铸结晶器内壁面弧曲面进行变形系数补充，消除应力残差影响。
【专利说明】
一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器
技术领域
[0001]本实用新型属于有色金属连铸生产工艺领域，具体涉及一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器。
【背景技术】
[0002]在工厂的生产实际中，有色金属铸乳水平连铸生产是一个多工艺过程的连续组合，涉及熔炼、转炉保温和水平铸造等，水平铸造又涉及拉铸速度、一次冷却、二次冷却等多个过程，涉及多个工艺参数，每一个环节的变化都会影响最终有色金属铸锭的质量。因此，在实际生产中容易产生多种影响管坯后续加工的缺陷。水平连铸有色金属铸坯的缺陷，一般分为表面缺陷和内部缺陷，表面缺陷有表面裂纹、间歇性液穴小坑、褶皱等；内部缺陷有气孔、缩孔及夹渣和内部裂纹等。水平连铸生产过程中，由于管坯是水平放置的，重力的作用使管坯上部和下部与结晶器接触面积不同，加上连铸铸坯在结晶器内部热胀冷缩，严重影响铸坯内部、外部质量，也间接影响结晶器的使用寿命。
【发明内容】
[0003]针对以上不足，本实用新型装置提供了一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，主要通过预先对应设计的结晶器内部表面结构，来适应不同位置铸坯热胀冷缩带来应力、阻力残差，消除一些列间隙。
[0004]本实用新型装置解决其技术问题所采用的技术方案是:主要包括连铸结晶器、一冷密封套、冷缩窄边、热膨胀宽边，所述连铸结晶器侧端面底部环形均匀设置有圆形铸液进口端，所述连铸结晶器侧端区段设置为熔炉固定区，与熔炉内壁固定安装，所述连铸结晶器内部中心位置固定有柱状铸模芯，连铸铸坯形成内部中空，所述连铸结晶器中间段内壁面设置为外扩弧状的所述热膨胀宽边，连铸铸坯经过其段时，由于遇热膨胀，使得铸坯外端面发生胀应力，设置为宽弧缘面有效补充铸坯膨胀系数，末尾段内壁面设置为内扩弧状的所述冷缩窄边，当铸坯遇到强冷却水时，外表面发生冷缩变形，为了消除冷缩间隙，其内壁面设置为窄弧缘面，所述连铸结晶器末尾段外端面上安装有冷却铜套，所述冷却铜套边侧上部装配有所述一冷密封套，所述一冷密封套与所述冷却铜套配合位置端部装配有侧密封环，形成冷却水流动空间，配合冷却铜套进行铸坯凝固散热，所述一冷密封套外端面一侧设置有冷却水进口管，另一侧连接有冷却水出口管。
[0005]本实用新型装置所提供的技术方案有益之处:根据有色金属水平连铸铸坯流动冷却凝固过程中产生膨胀以及冷缩变形系数，对应设置连铸结晶器内壁面弧曲面进行变形系数补充，消除应力残差影响，有效降低铸坯内、外缺陷产生。
【附图说明】
[0006]下面结合附图和实施例对本实用新型装置进一步说明。
[0007]图1是本实用新型水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器的主剖视图；
[0008]图2是本实用新型水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器侧视图。
[0009]1.连铸结晶器，2.一冷密封套，3.冷却水进口管，4.侧密封环，5.冷缩窄边，6.铸模芯，7.冷却水出口管，8.热膨胀宽边，9.冷却铜套，10.熔炉固定区，11、铸液进口端。
【具体实施方式】
[0010]如图1、图2所示，一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器主要包括连铸结晶器1、一冷密封套2、冷缩窄边5、热膨胀宽边8，连铸结晶器I侧端面底部环形均匀设置有圆形铸液进口端11，连铸结晶器I侧端区段设置为熔炉固定区10，与熔炉内壁固定安装，连铸结晶器I内部中心位置固定有柱状铸模芯6，连铸铸坯形成内部中空，连铸结晶器I中间段内壁面设置为外扩弧状的热膨胀宽边8，连铸铸坯经过其段时，由于遇热膨胀，使得铸坯外端面发生胀应力，设置为宽弧缘面有效补充铸坯膨胀系数，末尾段内壁面设置为内扩弧状的冷缩窄边5，当铸坯遇到强冷却水时，外表面发生冷缩变形，为了消除冷缩间隙，其内壁面设置为窄弧缘面，连铸结晶器I末尾段外端面上安装有冷却铜套9，冷却铜套9边侧上部装配有一冷密封套2，一冷密封套2与冷却铜套9配合位置端部装配有侧密封环4，形成冷却水流动空间，配合冷却铜套9进行铸坯凝固散热，一冷密封套2外端面一侧设置有冷却水进口管3，另一侧连接有冷却水出口管7。
[0011]进行有色金属水平连铸时，将连铸结晶器I端部的熔炉固定区10密封装配在熔炉壁面上，铸液通过铸液进口端11进入连铸结晶器I内部，当遇到热膨胀宽边8时，补足铸坯膨胀变形系数，消除膨胀应力对连铸结晶器I的损坏，冷却水通过冷却水进口管3进入冷却铜套9与一冷密封套2的密封空间中，带走铸坯凝固产生的热量，这时，由于激冷产生冷缩变形，可以通过冷缩窄边5进行冷缩变形系数的补足。
【主权项】
1.一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，主要包括连铸结晶器、一冷密封套、冷缩窄边、热膨胀宽边，其特征在于:所述连铸结晶器侧端面底部环形均匀设置有圆形铸液进口端，所述连铸结晶器侧端区段设置为熔炉固定区，所述连铸结晶器内部中心位置固定有柱状铸模芯。2.根据权利要求1所述的一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，其特征在于:所述连铸结晶器中间段内壁面设置为外扩弧状的所述热膨胀宽边，末尾段内壁面设置为内扩弧状的所述冷缩窄边。3.根据权利要求1所述的一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，其特征在于:所述连铸结晶器末尾段外端面上安装有冷却铜套，所述冷却铜套边侧上部装配有所述一冷密封套。4.根据权利要求3所述的一种有色金属水平连铸铸坯形质控制曲面结晶器，其特征在于:所述一冷密封套与所述冷却铜套配合位置端部装配有侧密封环，所述一冷密封套外端面一侧设置有冷却水进口管，另一侧连接有冷却水出口管。
【文档编号】B22D11/043GK205660124SQ201620437665
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】王青亮, 杨硕林
【申请人】燕山大学