[发明专利]一种结晶器及使用了该结晶器的水平连铸机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种结晶器及使用了该结晶器的水平连铸机组

背景技术  

现有的用于铸造铜带坯、管坯、棒坯等的结晶器均包含一次水冷系统和二次水冷系统，其中的一次水冷系统为间接冷却，即冷却水不与铜材相接触，通过水冷套和石墨模具发生热传导，使流入石墨流道中的铜水冷却至固态，但此固态铜坯材温度仍然很高，为红热态，因此还需经过二次水冷。该二次水冷采用直接水冷的方式进行，即将冷却水直接喷至坯材表面，使之被冷却至室温。由于须将坯材在红热态下从一次水冷系统引至二次水冷系统中，故此红热态的坯材在高温下会与空气发生接触，大量吸氧，因此在表面会产生氧化，影响了坯材的表面光洁度。同时，两次水冷之间的间隔较长，冷却过程相对较缓慢，因此坯材内的晶粒较大，塑性不够好，结构不够致密。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可铸造表面光亮无氧化的铜坯材的结晶器及使用了该结晶器的水平连铸机组。

本发明的技术方案是：

一种结晶器，包括石墨模具和水冷套，其中，所述的石墨模具包括前后贯通该石墨模具的流道；所述的水冷套包括位于该水冷套的前端并用于嵌放所述石墨模具的模具安放腔、位于所述水冷套内部的水冷腔、用于从外部连通至该水冷腔的至少一个第一入水口和至少一个第一出水口，所述的水冷套还包括前后贯通所述水冷套的用于使铜坯材通过的蒸汽腔、位于该蒸汽腔出口端的用于喷出冷却水的复数个喷嘴、位于所述的水冷套内的第二冷却水通道，所述的喷嘴与所述的第二冷却水通道相连通，所述的第二冷却水通道与所述的水冷套的外部相连通；所述蒸汽腔的入口端与所述的流道的出口端相连通，所述蒸汽腔的过流面积大于或等于所述流道的过流面积。

所述的水冷套由上下表面相互对接并且可拆卸连接的上水冷套和下水冷套组成。所述蒸汽腔的高度值比所述流道的高度值大0～5毫米。所述流道的长度为17～25厘米。所述蒸汽腔的长度为5～10厘米。

使用了所述结晶器的水平连铸机组，包括连体炉和位于该连体炉下方的电加热器；所述的连体炉包括依次邻接的熔化池、净化池和保温池，所述的连体炉还包括与所述保温池相连通的结晶器；在所述熔化池和所述净化池之间的池壁下部设置有第一通道；在所述净化池和所述保温池之间的池壁下部设置有第二通道，所述的结晶器包括石墨模具和水冷套，其中，所述的石墨模具包括前后贯通该石墨模具的流道；所述的水冷套包括位于该水冷套的前端并用于嵌放所述石墨模具的模具安放腔、位于所述水冷套内部的水冷腔、用于从外部连通至该水冷腔的至少一个第一入水口和至少一个第一出水口，所述的水冷套还包括前后贯通所述水冷套的用于使铜坯材通过的蒸汽腔、位于该蒸汽腔出口端的用于喷出冷却水的复数个喷嘴、位于所述的水冷套内的第二冷却水通道，所述的喷嘴与所述的第二冷却水通道相连通，所述的第二冷却水通道与所述的水冷套的外部相连通；所述蒸汽腔的入口端与所述的流道的出口端相连通，所述蒸汽腔的过流面积大于或等于所述流道的过流面积。

所述的水冷套由上下表面相互对接并且可拆卸连接的上水冷套和下水冷套组成。所述蒸汽腔的高度值比所述流道的高度值大0～5毫米。所述流道的长度为17～25厘米。所述蒸汽腔的长度为5～10厘米。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1，所述蒸汽腔的过流面积大于或等于所述流道的过流面积，因此当铜坯材从所述流道进入所述蒸汽腔中时，与所述蒸汽腔的内表面之间总会留有一定空间。从喷嘴喷出的冷却水在接触到高温坯材的瞬间气化成水蒸汽并充斥入该空间内，使该空间内的空气被排出，因此起到了使位于该蒸汽腔中的坯材外表面不与空气接触的作用，保护了坯材不发生氧化。采用本发明所述的结晶器铸造的铜坯材表面光亮无氧化。

2，由于一次水冷和二次水冷之间间隔的时间非常短，几乎在同时完成，铜坯材瞬间从高温铜水的铸造温度冷却至室温，该淬冷过程使得坯材内部的晶粒无法继续长大，在晶粒很小的状态下即被冻结。因此生产出的坯材结构十分致密，塑性非常好。

附图说明

附图1为结晶器的主视图；

附图2为结晶器的俯视图；

附图3为结晶器的A-A向剖视图；

附图4为水冷套的右视图；

附图5为结晶器的立体分解图；

附图6为连铸机组在水平引铸状态下的示意图；

附图7为连铸机组在下斜式引铸状态下的示意图；