专利名称：一种上引连铸结晶器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型技术是利用冶金物理化学和金属凝固学原理、涉及冶金工业技术领域。技术主要用于上引连铸生产铜及铜合金铸管或铸棒的实用生产技术。亦可用于上引连铸生产不锈钢管生产技术。
本技术在金属融体静压原理基础上，结合上引连铸技术特点，对普通上引连铸结晶器进行必要的改进，在结晶器内冷管外壁上设计螺旋槽牙，加长保护套和冷却头尺寸，并设计一、二次冷却系统，达到既可满足上引连铸铸管或铸棒结晶晶粒的致密，又可满足提高生产率的目的。
目前国内上引连铸无氧铜生产线，已遍布全国各地，特别在一些中、小型生产企业发挥着越来越重要的作用，其生产技术和各项技术经济指标参差不齐，部分厂家仍处于低水平再生产，尤其在生产φ16-φ30mm上引连铸大杆和铸管坯时，生产难度较大，铸坯质量很难保证，特别表现在铸管内外表面质量差，易出现桔皮、横裂等缺陷，同时铸坯内结晶组织疏松，晶粒粗大不均匀，生产效率低，生产成本高，因此限制了上引连铸技术的发展。
以下结合附图对本实用新型技术进行详细叙述
图1是结晶器纵向剖面图图2是上引连铸结晶器装置示意图图中1-石墨内套；2-石墨芯； 3-隔离管I； 4-冷却头； 5-隔热材料；6-铜头密封环；7-保护套； 8-外套管I； 9-密封圈I； 10-螺旋槽牙11-一次法兰套； 12-内冷管； 13-外套管II；14-隔离管II；15-密封圈II；16-二次法兰套； 17内密封圈；18-二次进水；19-二次出水；20-一次进水；21一次出水； 22-内冷管； 25-炉膛 26-结晶器27-升降电机；28-牵引轮； 29-铸杆； 30-牵引杆； 31-牵引电机；32-牵引机；33-熔体。
本技术方案着重从下几个方面对结晶器的构造进行改进，首先对结晶器的内冷管外壁表面设计为外螺旋槽(10)，把外螺旋槽牙(10)外径尺寸与结晶器隔离管(3)内径设计为静配合，从而限制进入结晶器内螺旋槽(10)中的水流形成定向高速流动。这样结构设计既可增加内冷管冷却比表面积，冷却面积可增加一倍，又可加大内冷管冷却能力，提高铸坯铸造速度；其次设计一、二次冷却系统(20)、(18)，对不同的合金采用不同的冷却制度，实现冷却能力的可调整性，达到控制最佳冷却效果，提高生产效率；同时对结晶器冷却头(4)加长一定尺寸，相应对结晶器保护套(7)尺寸增加到150-400mm长，确保在铸管生产过程中，结晶器头(4)始终在熔体液面200-300mm之间，这样可以保证炉内熔体压力施加到结晶器内铸管坯静压力的增加，从而保证铸管或铸棒过程中的始终形成2-3倍于普通上引结晶器的静压头，确保铸管坯结晶晶粒致密和生产效率的提高。
最佳方案螺旋槽牙深、槽宽、槽牙宽5×20×5保护套长250mm；冷却头长110mm；本实用新型技术最佳方案是这样实现的，结合附
图1和附图2进一步说明使用方法，经耐压试验后的无泄漏的结晶器(26)在炉膛(25)上烘烤2小时，接通结晶器一次(20)、(21)和二次(18)、(19)冷却水，把结晶器(26)安装到牵引机(32)上，在结晶器(26)内冷管(22)中垂直穿入牵引杆(30)，紧固双牵引轮(28)压紧牵引杆(30)，即可升降电机(27)下降，待结晶器(26)保护套(7)伸入熔体一定深度时，启动牵引电机(31)低速开始牵引，待铸管(29)或铸棒(29)引出超出双牵引轮(28)时，可慢慢调整牵引速度到正常速度范围，既可获得连续不断的上引连铸管坯(29)或棒坯(29)。整个过程刚牵引时易出现牵引不出铸坯(29)，此时应仔细检查牵引杆(30)与结晶器(26)内冷管(22)的配套，以及检查牵引轮(28)是否真正压紧牵引杆(30)和牵引轮(28)传动是否真正有效，并检查铸造温度是否满足铸造条件，在确认无误的情况下重新牵引。在正常生产过程中，当铸坯(29)出现桔皮，横裂等缺陷时，应注意铸造温度、牵引速度、冷却一、二次水压的匹配调整及模具的浸蚀、磨损情况的检查。
适用合金各种铜及铜合金，高磷铜合金和不锈钢适用规格管坯φ26/φ20～φ100/φ80mmφ40/φ30以下管坯卷盘，盘重1-5t；φ41/φ20以上管坯，为定尺直条，长度1-6m/根。
棒坯φ8-φ60mmφ30mm以下棒坯卷盘，盘重1-5t；φ31mm以上棒坯，为定尺直条，长度1-6m/根。
适用炉型有芯或无芯感应电炉；适用铸造速度50-800mm/min；适用温度1120-1500℃；适用水压0.2-0.6Mpa；效果合格率＞98％。
权利要求1.一种上引连铸结晶装置，普通上引连结晶器装置包括冷却头(4)，内冷管(22)，隔离管(3)，外套管(8)，保护套(7)，法兰头(16)等组成，冷却头(4)一般长度为80-100mm之间；保护套(7)高度尺寸一般为100-120mm；内冷管(22)外壁为光管，其特征是在内冷管(22)外壁上设计螺旋槽牙(10)，保护套(7)加长至150-400mm之间，相应加长冷却头(4)一定尺寸，对冷却系统分别设计为独立一、二次冷却(20)、(21)、(18)、(19)结构。
专利摘要一种上引连铸结晶器装置。技术涉及金属凝固学原理和冶金工业技术领域。该装置主要用于铜及铜合金上引连铸管坯或铸棒及不锈钢管坯的生产技术。其特征是:在普通上引连铸结晶器装置的基础上,配置一、二次冷却系统和螺旋槽牙或内冷管,加长保护套。提高结晶器冷却能力和融体静压头,以提高上引连铸铸坯密度和提高生产率,降低生产成本为目的,实现产品质量档次的提高。该技术的实现将给企业和社会带来显著效益。
文档编号B22D11/041GK2497906SQ00263918
公开日2002年7月3日 申请日期2000年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者李倬, 吴国仕, 杨守智 申请人:广东南方特种铜材有限公司