[发明专利]白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器

说明书

技术领域

本发明属于金属连铸设备技术领域，具体是涉及一种白铜水平连铸空心锭 用陶瓷覆层结晶器。

背景技术

白铜合金管是冷凝器、冷却器、热交换器等不可缺少的关键材料，被广泛 应用于电力、石油化工、船舶制造等重要领域。

白铜合金管的生产一般采用水平连铸生产工艺，该生产工艺效率较高，但 是水平连铸生产用白铜空心锭(如典型的BFe10-1-1)结晶器的使用寿命却很短， 一般仅为一天左右，原因在于白铜的熔炼温度高，而其主要成分镍的熔点仅为 1453℃，铁的熔点仅为1535℃；同时镍在高温条件下会和碳发生微观的化学反 应，这些因素都降低了结晶器的使用寿命，影响了铸锭的质量、产量，增加了 产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种使用寿命较长、 生产的产品质量高的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器。

按照本发明提供的技术方案，所述白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器 包括外模体和内模芯，内模芯一端设有连接台，内模芯装在外模体内，二者通 过连接台连接，内模芯与外模体之间形成铸造腔，连接台上开设有连通铸造腔 的金属液流入孔，其特征在于，所述外模体内壁和内模芯外壁上涂覆有陶瓷覆 层。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷覆层优选采用为碳化硅基陶瓷纳米层， 其厚度为0.005～0.1mm。

作为本发明的进一步改进，所述外模体的外壁上装有铜套，铜套采用过盈 配合方式热镶在外模体上，铜套内径比外模体外径小0.3～0.8mm，热镶温度为 300℃～600℃之间。

作为本发明的进一步改进，所述内模芯的直径沿连接台端向另一端逐渐收 缩，收缩角度为1°～5°。

作为本发明的进一步改进，所述外模体上对称开设有两个轴向的保护气孔， 保护气孔的内径为Φ3～Φ8mm。

作为本发明的进一步改进，所述外模体上开设有两个相邻的轴向的阻尼孔， 两个阻尼孔位于两个保护气孔中间，两个阻尼孔之间的夹角为45°。

本发明与现有技术相比，优点在于：陶瓷覆层可显著提高结晶器的耐高温 度，提高导热性，降低与白铜空心铸锭表面间的摩擦力，减少镍和碳的微观化 学反应，有效提高了结晶器的使用寿命；开设的保护气孔和阻尼孔提高了引铸 的白铜空心铸锭质量，使其表面更光滑，缺陷更少，产量也有明显提高。

附图说明

图1为本发明的机构剖视图。

图2为图1中的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，本发明由外模体1和内模芯2组成，外模体1和内模芯 2采用高纯石墨制作；内模芯2一端设有连接台3，内模芯2装在外模体1内， 二者通过连接台3连接，内模芯2与外模体1之间形成铸造腔5，连接台3上开 设有连通铸造腔5的金属液流入孔4，所述外模体1内壁和内模芯2外壁上涂覆 有陶瓷覆层7，所述陶瓷覆层7优选为碳化硅基陶瓷纳米层，其厚度为 0.005～0.1mm；陶瓷覆层7是在一定的温度压力下以雾化喷涂方式涂覆；陶瓷覆 层7可降低本发明的结晶器与白铜空心铸锭表面间的摩擦力，减少镍和碳的化 学反应，提高结晶器的使用寿命。

如图1、图2所示，所述外模体1的外壁上装有铜套6，铜套6以纯紫铜为 材料，采用单体浇铸方式制作，浇注成型的铜套铸锭要求无疏松、缩孔、夹杂 等质量缺陷，铜套铸锭采用50～1000公斤的锻锤锻打结实后，再机加工到所需 尺寸，成品铜套6的表面粗糙度应小于0.8。所述铜套6采用过盈配合方式热镶 在外模体1上，铜套6内径比外模体1外径小0.3～0.8mm，热镶温度为 300℃～600℃之间，即先将铜套6在真空加热箱内加热到300℃～600℃，再将陶 瓷覆层7喷涂超过48小时的结晶器镶装入铜套6内。

如图1所示，所述内模芯2的直径沿连接台3端向另一端逐渐收缩，收缩 角度为1°～5°，以利于空心铸锭的引铸，白铜空心铸锭的引铸采用“拉-停-退” 的工艺。

如图1所示，所述外模体1上对称开设有两个轴向的保护气孔8，保护气孔 8的内径为Φ3～Φ8mm；纯氮作为保护气体，以一定压力直通到白铜空心铸锭的 液相与固相交界处。