专利名称：一种铸锭多工位工装系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铜及铜合金冶金铸造领域，尤其是涉及一种铸锭多工位工装系统。
背景技术：
目前，大规格铜及铜合金铸锭的立式半连续铸造过程，多采用单头浇铸，一次只铸造一根铸锭，一个铸次的铸造时间、辅助时间在4-5h左右，生产效率极低。传统的大规格(直径超过Φ 250mm)铜及铜合金铸锭，存在表面细晶区、中部柱状晶区、心部等轴晶区，三个晶区之间存在明显的分界面，在后续的冷热加工过程中，合金易于沿晶区分界面开裂，使轧制过程无法进行
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种大规格铸锭多工位工装系统。上述目的是通过下述方案实现的一种铸锭多工位工装系统，其特征在于，所述结晶器工装系统包括多个结晶器，在所述每个结晶器的内侧开设2-6道沟槽，在所述沟槽内预埋有电磁感应线卷，所述沟槽的开设位置位于结晶器的中上部，结晶前沿所处的区域。根据上述工装系统，其特征在于，所述每个结晶器均具有独立的进水系统。本实用新型的有益效果该大规格铸锭多工位工装系统，采用将电磁感应线卷预埋在结晶器内侧预先开设的沟槽内，可以避免传统切缝式电磁结晶器所存在的透磁不均匀的问题，电磁效率极高。整体铜套有较好的磁场屏蔽作用，电磁结晶器在铸造时，不对临近的电磁结晶器产生干扰，为实现多模铸造创造了条件。在结晶前沿发生上下移动时，仍然能够有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱状晶，极大的改善铸造组织和性能，有效防止铸锭开裂。能够消除铸锭表面拉裂现象，铸锭表面质量大幅提高。在不增加操作人员的情况下，可以大幅度提闻铸造生广效率。
图I单个带电磁线卷的结晶器结构示意图；图2两工位铸锭装置工装系统图；图3三工位铸锭装置工装系统图。
具体实施方式
参见图1，单个结晶器包括结晶器和电磁系统两部分组成。其中，结晶器由压盖I、铜套2、水套3、石墨套6、结晶器进水口 7、冷却水腔7a、二次冷却水出水口 8等部分组成；结晶器的作用是对铜液进行冷却，并形成铸锭。所述结晶器铜套2插入水套3中，在铜套2和水套3之间形成冷却水腔7a，结晶器进水口 7开设在水腔7a的中上部，每个结晶器均沿切线方向开设1-4个进水口(图中示出2个进水口)。在水腔的底部，靠近铜套2和水套3之间，沿周向开设有直径为3-5_之间的二次冷却水出水孔8。压盖I安装在铜套2的上部，压盖I依靠压紧螺栓13与铜套2之间联接，压盖I依靠压紧螺栓14与铸造平台11之间联接。电磁系统由电磁感应线卷4、导电铜管进水口 4a、导电铜管进电端4b、导电管出水口 5等部分组成。见图1，图2。在结晶器的铜套2的内侧开设有2-6道沟槽(图I中示出的为两道沟槽)，电磁感应线卷4安设在沟槽内，导电铜管进水口 4a内腔为冷却水通道，导电管4b和5为电流导体，两端与中频发生器电源连接，线卷冷却水为工业纯水。电磁感应线卷预埋在结晶器内侧预先开设的沟槽内，可以避免传统切缝式电磁结晶器所存在的透磁不均匀的问题，线卷所产生的磁场无屏蔽的直接作用在铜液的结晶前沿，电磁效率极高。由于电磁线卷的外侧为整体铜套，可以防止漏磁，同时，铜套对磁场的屏 蔽作用，使得单个电磁结晶器在进行铸造时，不对临近的电磁结晶器产生干扰，为实现多模铸造创造了条件。在每个结晶器的内侧开设2-6道预埋电磁感应线卷的沟槽，沟槽的开设位置位于结晶器的中上部，结晶前沿所处的区域。由于铜液铸造时，受冷却强度、液位高度、铸造速度的影响，结晶前沿所处的位置往往是变化的，传统的电磁结晶器采用单线卷，随结晶前沿的变化，其电磁作用效果会发生变化。本实用新型采用多道式沟槽，在结晶前沿发生上下移动时，仍然处在多道沟槽所形成的电磁场中，能够有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱状晶，极大的改善铸造组织和性能，有效防止铸锭开裂。由于受电磁力的作用，铸锭凝壳与结晶器内壁具有软接触的效果，能够消除铸锭表面拉裂现象，铸锭表面质量大幅提高。大规格铸锭多工位工装系统，其单个结晶器的高度较传统的结晶器高度低200-250mm之间。对直接水冷铸造而言，结晶器的高度越低，铸锭表面质量越好。结晶器的一次冷却水为工业循环软水，能防止钙、镁离子在结晶器铜套内壁沉积、附着，确保结晶器在整个寿命期内换热条件稳定，一次冷却水通过结晶器水腔7a底部的出水口 8喷出形成二次冷却水，用于对拉出结晶器的铸锭凝壳直接进行二次水冷却。该系统中的每一个结晶器都有独立的电磁感应系统，可以将单个的结晶器安装在铸造平台上，一个铸次铸造一根大规格铸锭；也可以将两个独立的结晶器安装在铸造平台11上，依靠一个人操作，一个铸次同时铸造两根大规格铸锭，铸锭工效提高I倍。见图2。还可以将三个及以上的独立的结晶器安装在铸造平台18上，依靠一个人操作，一个铸次同时铸造三根及以上的大规格铸锭，铸锭工效提高到原来的3倍及以上。见图2，见图3。两工位铸锭装置工装系统，包括两工位铸锭系统1#结晶器9、两工位铸锭系统2#结晶器10、两工位铸造平台11、结晶器总进水管12。两个结晶器9和10分别安装在铸造平台11上。见图2。三工位及以上铸锭装置工装系统，包括三工位铸锭系统1#结晶器15、1#结晶器进水管15a、三工位铸锭系统2#结晶器16、2#结晶器进水管16a、三工位铸锭系统3#结晶器17、3#结晶器进水管17a、三工位铸造平台18、三工位系统结晶器总进水管19。见图3。结晶器内衬铜套采用上大、下小的倒锥结构，结晶器上口直径较下口直径大3_7mm(铸锭越大，结晶器上下口的直径差越大)。结晶器的倒锥结构与铸锭凝固的线收缩特性相一致，其作用是减小和消除因铸锭凝固时，在铸锭和结晶器内壁之间可能形成的气隙，改善铸锭凝壳与结晶器内壁之间的热交换条件，强化一次冷却过程。该大规格铸锭多工位工装系统，采用将电磁感应线卷预埋在结晶器内侧预先开设的沟槽内，可以避免传统切缝式电磁结晶器所存在的透磁不均匀的问题，电磁效率极高。整体铜套有较好的磁场屏蔽作用，电磁结晶器在铸造时，不对临近的电磁结晶器产生干扰，为 实现多模铸造创造了条件。在结晶前沿发生上下移动时，仍然能够有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱状晶，极大的改善铸造组织和性能，有效防止铸锭开裂。能够消除铸锭表面拉裂现象，铸淀表面质量大幅提闻。在不增加操作人员的情况下，可以大幅度提闻铸造生广效率。
权利要求1.一种铸锭多工位工装系统，其特征在于，所述结晶器工装系统包括多个结晶器，在所述每个结晶器的内侧开设2-6道沟槽，在所述沟槽内预埋有电磁感应线卷，所述沟槽的开设位置位于结晶器的中上部，结晶前沿所处的区域。
2.根据权利要求I所述的工装系统，其特征在于，所述每个结晶器均具有独立的进水系统。
专利摘要本实用新型公开了一种铸锭多工位工装系统，所述结晶器工装系统包括多个结晶器，在所述每个结晶器的内侧开设2-6道沟槽，在所述沟槽内预埋有电磁感应线卷，所述沟槽的开设位置位于结晶器的中上部，结晶前沿所处的区域。所述每个结晶器均具有独立的进水系统。该工装系统采用将电磁感应线卷预埋在结晶器内侧预先开设的沟槽内，可以避免传统切缝式电磁结晶器所存在的透磁不均匀的问题，电磁效率极高。整体铜套有较好的磁场屏蔽作用，电磁结晶器在铸造时，不对临近的电磁结晶器产生干扰，为实现多模铸造创造了条件。
文档编号B22D11/041GK202606823SQ20122019918
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者贺永东, 杨志强, 陈江涛 申请人:金川集团股份有限公司