专利名称：铜坯软接触电磁连铸方法
技术领域：
本发明涉及一种铜坯软接触电磁连铸方法。
铜坯一般采用连铸方法生产，表面粗糙，晶粒组织粗大，柱状晶发达，氢氧气体和夹杂物含量高，致密度较低，使材料的性能降低。采用无模的电磁铸造方法进行铜坯连铸，虽然铸坯的质量提高，但铜液完全由电磁场约束成形，常产生铜液泄露或塌落，工艺过程不易控制，成品率较低。
本发明的原理是，在连铸结晶器中施加交变电磁场使铜液受到电磁力约束，减少铜液与结晶器壁的接触，并影响凝固过程，使铸坯的表面光滑，晶粒细化，氢氧和夹杂物含量大幅降低，致密度大幅提高。从而提高了铸坯的质量，也避免了电磁铸造的不足。
本发明的目的是这样实现的采用切缝或分瓣结晶器以使交变磁场透过进入其中，在结晶器周围绕有感应线圈，线圈中通以交变电流，从而在结晶器内产生交变电磁场；铜液由水口进入结晶器后受到该电磁场的作用，并进行凝固；凝固的部分被拉出结晶器，同时由水口不断补充铜液，这样就形成铜坯软接触电磁连铸过程。
本发明的具体实现由以下实施例及附
图1至图4给出。图1是本发明提出的铜坯软接触电磁连铸方法图。图2是结晶器内壁的结构图。图3是一种没有内衬套的软接触结晶器。图4是一种有冷却水环的软接触结晶器。
下面结合图1至图4详细说明依据本发明的基本原理及工作情况。
本发明的主要结构为软接触连铸结晶器12、电磁线圈6、结晶器内衬套5。结晶器内壁7镶有衬套5，衬套5的材料为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或石墨、或耐火材料，其上涂有涂料，涂料成分可为石墨、或滑石粉、或矿物油、或植物油、或其他无机物与行机物、或以上物质的混合物；在结晶器内壁7外侧包围有导电的电磁线圈6，其中通有交变电流，其频率从1Hz至50000Hz，电磁线圈6与结晶器内壁7是绝缘接触或存在一定空隙；结晶器下端有喷水孔或缝隙9，以冷却铸坯10和结晶器中铜液，使之凝固；连铸时，在中间包1内的铜液2在塞棒3的控制下，经由水口4进入结晶器12中，受到通有交变电流的电磁线圈6所产生的交变磁场的作用，并在结晶器中冷却凝固形成铸坯10，牵引机构将铸坯拉出结晶器12，同时从中间包1通过水口4向结晶器12中补充铜液，由此形成连续铸造过程。
结晶器内壁7的材料为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或锌及其合金，或其他非导磁材料。结晶器内壁7上有贯穿壁厚的、平行于结晶器竖直轴的切缝15或相对结晶器的竖直轴成一定倾斜角度的切缝14或平行切缝与倾斜切缝的组合13，其倾斜角度可从0°到±180°，切缝宽度可从0.001mm到20mm。切缝7使各分瓣体16之间相互绝缘，从而电磁线圈产生的交变电磁场可透进结晶器内，作用到铜液上，改善铸坯质量。
图3表示了另一种软接触结晶器12。它是由内壁7，外壳8，电磁线圈6组成。
图4表示了另一种软接触结晶器12。它是由内壁7，外壳8，冷却水环17组成。冷却水环17内侧有许多出水孔或缝隙18。结晶器内壁上可镶衬套5，衬套5的材料为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或石墨、或耐火材料，其上涂有涂料，涂料成分可为石墨、或滑石粉、或矿物油、或植物油、或其他无机物与有机物、或以上物质的混合物。
权利要求
1.一种在结晶器中施加交变电磁场的软接触电磁连铸铜坯方法，其特征在于在结晶器12内施加交变电磁场，使结晶器内的铜液受电磁场的约束和搅拌，减少铜液与结晶器内壁7的接触，从而提高铸坯的内外质量。
2.一种由内壁7、电磁线圈6、外壳8和冷却水出水孔或缝隙9组成的铜坯软接触结晶器，其特征在于结晶器的内壁7上有贯穿壁厚的相对结晶器的竖直轴成一定倾斜角度的切缝14或先有一段平行结晶器竖直轴的缝隙13，再有一段与结晶器竖直轴成一定倾斜角度的缝隙13，其倾斜角度可从0°到±180°。其缝隙宽度可从0.001mm到20mm。结晶器内壁的材料可为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或锌及其合金、陶瓷材料、或其他非导磁材料。其特征还在于结晶器12内镶有衬套5，衬套材料可为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或石墨、或耐火材料，其上涂有涂料，涂料成分可为石墨、或滑石粉、或矿物油、或植物油、或其他无机物与有机物、或以上物质的混合物。
3.一种由内壁7、电磁线圈6、外壳8和冷却水出水孔或缝隙9组成的铜坯软接触结晶器，其特征在于结晶器的内壁7上有贯穿壁厚的相对结晶器的竖直轴成一定倾斜角度的切缝14或先有一段平行结晶器竖直轴的缝隙13，再有一段与结晶器竖直轴成一定倾斜角度的缝隙13，其倾斜角度可从0°到±180°。其缝隙宽度可从0.001mm到20mm。结晶器内壁的材料可为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或锌及其合金、陶瓷材料、或其他非导磁材料。
4.一种由内壁7、电磁线圈6、外壳8和冷却水环17组成的铜坯软接触结晶器，其特征在于结晶器的内壁7上有贯穿壁厚的相对结晶器的竖直轴成一定倾斜角度的切缝14或先有一段平行结晶器竖直轴的缝隙13，再有一段与结晶器竖直轴成一定倾斜角度的缝隙13，其倾斜角度可从0°到±180°。其缝隙宽度可从0.001mm到20mm。结晶器内壁的材料可为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或锌及其合金、陶瓷材料、或其他非导磁材料。内壁7上可镶有衬套5，衬套5的材料可为不锈钢、或铜及其合金、或铝及其合金、或石墨、或耐火材料，其上涂有涂料，涂料成分可为石墨、或滑石粉、或矿物油、或植物油、或其他无机物与有机物、或以上物质的混合物。
全文摘要
本发明是关于铜坯软接触电磁连铸方法。在连铸过程中对结晶器内铜液施加交变电磁场。发明主体由软接触结晶器、结晶器内壁、电磁线圈、衬套和冷却水出水孔所构成。结晶器内壁为倾斜切缝分瓣结构。
文档编号B22D11/049GK1403229SQ0112671
公开日2003年3月19日 申请日期2001年9月11日 优先权日2001年9月11日
发明者任忠鸣, 邓康 申请人:上海上大众鑫科技发展有限公司