专利名称：铜合金水平连铸用的结晶装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铜合金水平连铸用的结晶装置技术领域。
背景技术：
现有的一些铜合金在采用水平连铸方法生产型材的时候，熔化的铜液直接通过结 晶器结晶连铸生产出各种铜合金材。在铸造过程中存在明显的结晶偏析现象，造成材 料的组织缺陷，降低材料的物理性能，严重时成为废品。在铸造大规格的型材和采用 单个结晶器铸造多根型材时，这种现象尤其严重，因此结晶装置的结构还需改进。
现有一种专利号为CN02221779.7名称为《一种铜合金水平连铸电磁搅拌结晶装 置》的中国实用新型专利公开了一种结构，其结构特征是石墨结晶器与水冷装置的 水套内侧配合，在水套内侧与水套外侧之间的环型空腔内装有电磁线圈，并由活动盖 板压紧，线圈可以是单相或者三相，可以是有芯或者无芯，电源可以是直流或者单相 交流或者三相交流，也可以是脉冲电源，它能对结晶区域的液体金属进行有效搅拌， 提高或改善铜合金晶相组织，加强细化作用。但其缺点是由于安装位置的限制，铜液 在结晶区难以得到足够的搅拌力，这种装置生产的复杂铜合金材，还不能完全消除偏 析，所以其结构还有待于改进。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种能改善铜合金材料 的结晶偏析现象、细化晶粒而提高材料性能的一种铜合金水平连铸用的结晶装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为本铜合金水平连铸用的结晶 装置，包括有结晶器，其特征在于在所述结晶器进口端连接有辅助模，该辅助模包 括有模套和导流芯柱，所述导流芯柱与模套内腔通过紧配合而塞置于模套内腔中，在
导流芯柱的周面上设置有导流槽；并在导流芯柱的后部周面上设置有环形凹腔；该环 形凹腔与导流槽与一端相连通，而导流槽的另一端与结晶器内腔相连通，所述模套其 侧面上设置有进液口，该进液口与环形凹腔相连通。
作为改进，所述导流槽可优选为螺旋形设置于导流芯柱的周面上，该所述导流槽 其数量可为一至六条，具体数目可按设计要求而定。
再改进，所述导流芯柱其前端可伸入到结晶器内腔中，且其伸入端为圆锥面，该 圆锥面与结晶内壁之间形成的夹角a为10 30。；以便使铜液更方便流入至结晶器内
3腔，当然所述导流芯柱其前端也可以不伸入结晶器内腔，这种结构的导流柱其一与结 晶器流入端设置有环形缺口，同理以方便铜液入结晶器内腔中。
再改进，所述进液口与塞棒相适配，该塞棒的下端可上下移动地置于进液口中， 当塞棒的下端头部插置于进液口中时，该塞棒的一环形台级面盖置于模套的进液口中 而将进液口封闭住。
再改进，所述辅助模可通过模套一端的圆锥形内壁与结晶器进口端的圆锥形凸部 相插套而将辅助模固定于结晶器的进口处。
与现有技术相比，由于本实用新型是在结晶器前连接有一个结晶辅助模，其导流 芯柱外表面加工有螺旋形导流槽，利用从导流槽流出铜液的流速和动能，搅动在结晶 器壁面生成的晶核，使其扩散到整个结晶区，从而达到细化晶粒、改善结晶偏析的目 的，提高材料的物理性能；还有，导流芯柱的前端伸入结晶器内，使铜液能更顺利地 到达结晶区内。另外，进液口安装有塞棒，可以在更换或维修结晶器时，能截断铜液 流。
图1为本实用新型实施例的结构示意图； 图2是图1中沿A-A线的剖视图； 图3是图1中塞棒结构图； 图4是图3的仰视图5是本实用新型的辅助模与结晶器相连接的另一种实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1至图5所示，本实施例的铜合金水平连铸用的结晶装置，包括有结晶器l，在 结晶器l进口端连接有辅助模，该辅助模通过模套2—端的圆锥形内壁与结晶器1进口端 的圆锥形凸部12相插套而将辅助模固定于结晶器1的进口处。该辅助模包括有模套2和 导流芯柱3。导流芯柱3与模套内腔21通过紧配合而塞置于模套内腔21中，在导流芯柱3 的周面上设置有导流槽31，该导流槽31为螺旋形设置于导流芯柱3的周面上，导流槽的 截面积根据铸造规格和引锭速度经过计算，以便使经过导流槽进入结晶器的铜液速度 和动能恰到好处。而导流槽31的数量本实施例为四条，也可以是为一、二、三、五或 六条。在导流芯柱3的后部周面上设置有环形凹腔34;该环形凹腔34与导流槽31与一端 相连通，而导流槽31的另一端与结晶器内腔11相连通，在模套2的侧面上设置有进液口 22，该进液口22与环形凹腔34相连通。导流芯柱3其前端32伸入到结晶器内腔11中，且 其伸入端为圆锥面33，该圆锥面33与结晶内壁之间形成的夹角a为10 30。。当然，导流芯柱3的前端32也可以不伸入结晶器内腔11，即定位于结晶器内腔的口部，如图5所 示，这种结构的导流芯柱3在位于结晶器内腔一端的导流芯柱3上设置有环形缺口35。 进液口22与塞棒5相适配，该塞棒5的下端可上下移动地置于进液口22中，当塞棒5的下 端头部51插置于进液口22中时，该塞棒5的一环形台级面52盖置于模套2的进液口22中 而将进液口22封闭住。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明； 如图1至图4所示，是本实用新型用于一个结晶器单根连铸型材， 本实用新型的一种铜合金水平连铸用的结晶装置，在结晶器l前端安装有一个辅助 模，辅助模与结晶器l通过结晶器l上的圆锥面连接在一起。辅助模包括有模套2、导流 芯柱3，导流芯柱3塞置于模套内腔21中。导流芯柱3外表面(即周面)制有螺旋型的导流 槽31，导流芯柱3后部制有环形凹腔34，导流槽31与环形凹腔34相连通。模套内腔21为 圆柱形的盲孔，导流芯柱3的外形、尺寸与模套内腔21相适配。模套2上设置有一个锥 形的进液口22，进液口22与模套内腔21相连通，环形凹腔34的宽度尺寸大于进液口22 的尺寸。导流槽31数量为4条。导流芯柱前端32伸入到结晶器内腔11中，且导流芯柱前 端32设置有倾斜面(即圆锥面)，锥面与结晶器内壁之间的夹角a为18。，导流芯柱前端 32的外径尺寸小于结晶器内腔11的内径尺寸，导流芯柱3与结晶器1的结合端就形成一 个空隙。这样，从进液口22到结晶器内腔11之间形成了一个螺旋型的铜液流通回路， 铜液通过进液口22流经螺旋型导流槽31通过空隙流入到结晶器内腔11中，进行结晶。 塞棒5为插置于进液口22中，塞棒5的头部52盖住进液口22，塞棒5可从进液口22中取 出，其作用是在更换结晶器时，可以将结晶装置上的进液口22关闭，防止铜液泄漏。
权利要求1、一种铜合金水平连铸用的结晶装置，包括有结晶器(1)，其特征在于在所述结晶器(1)进口端连接有辅助模，该辅助模包括有模套(2)和导流芯柱(3)，所述导流芯柱(3)与模套内腔(21)通过紧配合而塞置于模套内腔(21)中，在导流芯柱(3)的周面上设置有导流槽(31)；并在导流芯柱(3)的后部周面上设置有环形凹腔(34)；该环形凹腔(34)与导流槽(31)的一端相连通，而导流槽(31)的另一端与结晶器内腔(11)相连通，所述模套(2)其侧面上设置有进液口(22)，该进液口(22)与环形凹腔(34)相连通。
2、 根据权利要求l所述的结晶装置，其特征在于所述导流槽(31)为螺旋形设置 于导流芯柱(3)的周面上。
3、 根据权利要求2所述的结晶装置，其特征在于所述导流槽(31)其数量为一至 六条。
4、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的结晶装置，其特征在于所述导流芯 柱(3)其前端(32)伸入到结晶器内腔(11)中，且其伸入端为圆锥面(33)，该圆锥面(33)与 结晶内壁之间形成的夹角a为10 30。。
5、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的结晶装置，其特征在于所述导流芯 柱(3)其前端(32)设置有环形缺口(35)。
6、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的结晶装置，其特征在于所述进液口 (22)与塞棒(5)相适配，该塞棒(5)的下端可上下移动地置于进液口(22)中，当塞棒(5)的 下端头部(51)插置于进液口(22)中时，该塞棒(5)的一环形台级面(52)盖置于模套(2)的进 液口(22)中而将进液口(22)封闭住。
7、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的结晶装置，其特征在于所述辅助模 通过模套(2)—端的圆锥形内壁与结晶器(1)进口端的圆锥形凸部(12)相插套而将辅助模 固定于结晶器(l)的进口处。
专利摘要一种铜合金水平连铸用的结晶装置，包括有结晶器(1)，在所述结晶器(1)进口端连接有辅助模，该辅助模包括有模套(2)和导流芯柱(3)，所述导流芯柱(3)与模套内腔(21)通过紧配合而塞置于模套内腔(21)中，在导流芯柱(3)的周面上设置有导流槽(31)；并在导流芯柱(3)的后部周面上设置有环形凹腔(34)；该环形凹腔(34)与导流槽(31)与一端相连通，而导流槽(31)的另一端与结晶器内腔(11)相连通，所述模套(2)其侧面上设置有进液口(22)，该进液口(22)与环形凹腔(34)相连通。与现有技术相比，本实用新型的优点在于利用从导流槽流出的铜液的流速和动能，搅动在结晶器壁面生成的晶核，使其扩散到整个结晶区，从而达到细化晶粒、改善结晶偏析的目的，提高材料的物理性能；还有，导流芯柱的前端伸入结晶器内，使铜液能更顺利地到达结晶区内。
文档编号B22D11/045GK201399571SQ20092011919
公开日2010年2月10日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者张学士, 楼春章, 王永如 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司