专利名称：管式连铸结晶器铜管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属小方坯连铸技术领域，特别是涉及小方坯管式连铸结晶器铜管。
目前，国内现有小方坯管式连铸结晶器铜管，主要有两种形状，一种是用于弧形结晶器的弧形铜管，如
图1、图2所示，一种是用于直结晶器的直铜管，如图3、图4所示。两种铜管横截面均为方形，铜管内腔一般采用倒锥度设计，即上口内腔尺寸略大于下口内腔尺寸，锥度一般为0.4-1.2％。采用倒锥度铜管的主要目的是为了减小坯壳外表面与铜管内表面间的气隙热阻，提高冷却效率。但是现有倒锥度铜管上口内腔尺寸仅略大于下口内腔尺寸，连铸机拉坯生产时，结晶器铜管上口处液面波动较大，拉坯速度不易控制，容易漏钢；而且由于上下口尺寸基本相同，钢水中的杂质不易上浮；对小断面铸坯也无法采用浸入式长水口、保护渣的密闭浇铸方式，不利于高质量铸坯的生产。
本实用新型的目的是提供一种有利于杂质上浮，易于控制连铸机的拉坯速度，在小断面铸坯生产时易于采用浸入式长水口、保护渣的密闭浇铸工艺的小方坯管式连铸结晶器铜管。
本实用新型的目的是这样实现的将现有上口与下口内腔为倒锥度，截面变化呈上大下小趋势的结晶器方铜管[1]的上部制成扩口形的，扩口部分高度h为铜管[1]总长度L的0.2-0.5倍，最佳值为0.3倍，扩口上口内腔长a1，宽b1与铜管[1]下口内腔长a2，宽b2之比值分别为1.2-2.0倍，最佳值为0.5倍，扩口部分可采用斜面式，即扩口上部的长、宽分别沿扩口高h方向向下以一定线性关系分别逐渐缩小至扩口下部，并与下面铜管[1]平滑对接，交接处以圆弧过渡。扩口部分也可采用弧面式，即扩口上部的长、宽分别沿扩口高h方向向下以圆弧方式逐渐过渡至扩口下部，并与下面铜管[1]平滑对接。扩口下面的铜管[1]可以是弧形的，也可以是直的。
由于本实用新型的小方坯管式连铸结晶器铜管[1]的上部采用扩口型，上口内腔尺寸增加，即上口截面积变大，使得铜管上口钢水液面波动幅度减小，对拉速的控制变得容易，减小了漏钢现象的发生。由于钢管上口截面积增大，钢水中的杂质易于上浮，有利于高质量的铸坯的生产，对小断面铸坯也易于采用浸入式长水口、保护渣的密闭浇铸工艺，有利于提高铸坯的质量和提高连铸机的生产率。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1，图2为现有弧形结晶器用弧形铜管的主视图和左视图。
图3，图4为现有直结晶器用直铜管的主视图和左视图。
图5，图6为本实用新型的弧形结晶器用弧面扩口式弧形铜管的主视图和左视图。
图7，图8为本实用新型的弧形结晶器斜面扩口式弧形铜管的主视图和左视图。
图9，
图10为本实用新型的直结晶器用弧面扩口式直铜管的主视图和左视图。
图11，
图12为本实用新型的直结晶器用斜面扩口式直铜管的主视图和左视图。
图5，图6所示铜管为本实用新型实施例1的主视图及左视图，它是将现有的弧形结晶器用的弧形铜管的上部制成弧面扩口式，扩口上口为方形，上口内腔尺寸a1×b1＝183×180mm/mm，下口内腔尺寸a2×b2＝122×120mm/mm，铜管总长L＝800mm，扩口高度h＝300mm，扩口以下铜管部分为弧形铜管，它按现有铜管设计仍采用倒锥度，扩口下部与铜管平滑对接，交接处以圆弧过渡。
图7，图8所示铜管为本实用新型实施例2的主视图及左视图，它是将现有的弧形结晶器用的弧形铜管的上部制成斜面扩口式，扩口以下铜管部分为弧形铜管，依然是倒锥度设计，扩口部分与下部弧形铜管平滑对接，交接处以小圆弧过渡。
图9，
图10所示铜管为本实用新型实施例3的主视图及左视图，它是将现有的直结晶器用的直铜管的上部制成弧面扩口式，扩口下部仍然采用倒锥度设计的直铜管。扩口部分与下部铜管均是平滑对接。
图11，
图12所示铜管为本实用新型实施例4的主视图及左视图，它是将现有的直结晶器用的直铜管的上部制成斜面扩口式，扩口下面的直铜管依然采用倒锥度设计。扩口部分与下部铜管平滑对接，交接处以小圆弧过渡。
本实用新型四个实施例中的铜管，其扩口上口内腔长a1，宽b1与其对应铜管下口内腔长a2，宽b2的比值分别为1.2-2.0倍，最佳值为0.5倍，其扩口高h与铜管总长L的比值均在0.2-0.5倍范围内，最佳值为0.3倍。a1，a2，b1，b2数值是根据铸坯的大小来确定的，扩口高h是根据冷却方式和冷却强度来确定的。
本实用新型的弧形铜管与直铜管可分别采用斜面扩口式或弧面扩口式，也可将两种扩口方式混合使用。
本实用新型的铜管内壁镀铬或镍、铜管壁厚均匀，并且过渡面均为平滑过渡。本实用新型的铜管可采用两端固定方式安装，也可在上部开槽，采用吊挂方式安装。
本实用新型的铜管的加工方法可采用仿弧刨床加工成形、用带内芯和外模的压力成形及爆破成形三种方法或其它成熟的铜管加工方法制做。
权利要求1.一种小方坯管式连铸结晶器铜管[1]，它的横截面为方型，上口与下口内腔为倒锥度，截面变化呈上大下小的趋势，其特征在于铜管[1]上部是扩口型的，扩口部分高度h为铜管[1]总长L的0.2-0.5倍，最佳值为0.3倍，扩口上口内腔长a1，宽b1与铜管[1]下口内腔长a2，宽b2之比值分别为1.2-2.0倍，最佳值为1.5倍，扩口部分可采用斜面式，即扩口上部的长、宽分别沿扩口高h方向向下以一定线性关系分别逐渐缩小至扩口下部，并与下面铜管[1]平滑对接，交接处以圆弧过渡，扩口部分也可采用弧面式，即扩口上部的长、宽分别沿扩口高h方向向下以圆弧方式逐渐过渡至扩口下部，并与下面铜管[1]平滑对接。
2.如权利要求1所述的连铸结晶器铜管[1]，其特征在于扩口下面的铜管[1]可以是弧形的，也可以是直的。
专利摘要本实用新型公开了一种小方坯管式连铸结晶器铜管。该铜管上部制成扩口式的,其扩口部分高度h为铜管总长L的0.2—0.5倍,其扩口上口内腔长a1,宽b1分别为铜管下口内腔长a2,宽b2的1.2—2.0倍,扩口下部仍采用现有铜管设计方式,由于铜管上口截面增大,利于钢水中杂质上浮,且使铜管上口钢水液面波动幅度减小,易于控制拉速,对小断面铸坯也易于采用浸入式长水口、保护渣的密闭浇铸工艺,有利于高质量铸坯的生产。
文档编号B22D11/04GK2275487SQ9522503
公开日1998年3月4日 申请日期1995年10月30日 优先权日1995年10月30日
发明者陈韧, 张如斌, 师磊, 罗建 申请人:冶金工业部北京冶金设备研究院