[发明专利]无氧铜带水平电磁铸造装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无氧铜带水平电磁铸造装置，属于无氧铜带生产加工制造配套设备。

背景技术

由于铜及铜合金具有许多优良的性能，因而在国民经济的各个部门有着广泛的的用途，如机械，电子，汽车，电力，通信，交通和轻工部门铜板带材的消费量都很大，2009年，我国的铜板带统计产能为143.5万吨，实际产能90万吨，产能利用率为63%，当年进口铜带为35万吨，出口2万吨左右，而且高档铜板带材的进口还呈现逐年高速递增的趋势。而我国的一般产品的产能已经过剩，而高档产品却严重依赖进口，表明我国铜板带加工行业仍然落后于发达国家，不能满足飞速发展的相关行业要求。于是生产高精度铜板带就成了迫在眉睫的问题。近年来，具有高导热，高导电，高致密，低含气及优良机械性能的无氧铜材料更是真空电子等尖端领域的基本材料，在这个产品领域我国只有少数厂家采用小吨位真空熔炼的方法生产，而且生产的产品卷中小，设备结构复杂，维修难度大，成品率低的缺点，很难满足我国的配套行业的需求。无氧铜带铸造装置设备比较落后,生产出铜带质量达不到要求。因此生产大卷重，超长度的无氧铜带成了国内诸多铜加工工作的重点。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种无氧铜带水平电磁铸造装置，采用本发明无氧铜带水平电磁铸造装置进行电磁脱氧加电磁连铸生产出合格的无氧铜坯料，保证铜带含氧量，无氧铜坯结构致密，性能稳定，单卷重达到6吨以上。

本发明无氧铜带水平电磁铸造装置是采取以下技术方案实现：

本发明无氧铜带水平电磁铸造装置包括结晶器壳体、中频电源、感应线圈（感应器），电磁震荡器、屏蔽罩，冷却水箱，底模和浇注机构。浇注机构由中间包和浇口塞组成。中间包通过安装在结晶器壳体上部，结晶器壳体底部设置有浇口，浇口内装有浇口塞，中间包通过浇口与结晶器壳体上部连通，结晶器壳体上部装有液面传感器，液面传感器与配套的PLC控制器相连，配套的PLC控制器根据液面传感器取得结晶器壳体内液面高度信号，控制浇口塞在浇口内上、下位置，来控制浇口开启大小，使金属液柱高度保持不变。电磁铸造成败的一个关键，是浇注速度和铸造速度（拉坯速度）相协调，使金属液柱高度保持不变。为达此目的一般采用以液面高度传感器反馈控制浇注速度的办法。

结晶器壳体上部装有感应线圈（感应器），电磁震荡器与感应线圈（感应器）相连，感应线圈（感应器）与中频电源连接，感应线圈（感应器）是用截面为长方形的中空的纯铜绕制而成，感应线圈（感应器）中空部通有循环冷却水，即第一次冷却。感应线圈（感应器）做成上下倾斜的。在结晶器壳体上端部装有屏蔽罩，这是为了使金属液柱上方受的磁压力小于下方，与屏蔽罩协调改善金属液柱形状和使其稳定。屏蔽罩用不锈钢绕制而成，因铸造过程中屏蔽罩也需要散热，设法在其表面流水冷却。所述中频电源电流频率为2000～3000Hz。

在结晶器壳体下部装有冷却水箱和喷淋管，通过冷却水箱和喷淋管对结晶成带状铜坯，喷水冷却，即第二次冷却。

在结晶器壳体底部装有底模，底模通过引锭头与牵引机相连。

本发明为了填补国内超长高精度无氧铜带的空白，攻克技术难点，生产达到国际水平的高精度超长无氧铜带，必须满足以下三大要素：

1：超长：0.2厚度的铜带，长度超过7000米，0.1的铜带超过14000米，因此，生产的无氧铜（TU₀）密度 ρ=8.95，宽度450MM,卷重必须控制在6000KG以上。

2：高精度：成品公差，0.2厚度的铜带公差控制在   ±0.002MM，表面光亮。

3：无氧铜：产品的氧含量控制在5PPM以下。（PPM-百万分一浓度，10^-6）

本发明无氧铜带水平电磁铸造装置是采取以下技术方案实现：

针对以上的技术要点，对高精度超长无氧铜分三部分进行技术方案的分析。

无氧铜方面，含氧量小于5PPM，铸锭致密，导电率软态105IACS。

目前，我国在原料铜坯的熔炼和铸造上，基本上采用小容量感应炉和水

平连铸生产，铜坯氧含量高，表面质量差，内部空隙率高，组织多为粗大柱状

晶，物理和机械性能差，产品档次低。要想生产高纯无氧铜带，就必须在熔炼