[实用新型]一种上引连铸结晶器装置

说明书

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。

下面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/φ80mm

              φ40/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-φ60mm