[实用新型]一种结晶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及电线电缆行业铜、铝杆连铸连轧机技术领域，尤其涉及一种结晶轮。

背景技术

结晶轮也称铸轮，它是铜、铝杆连铸连轧生产线上的关键设备。在连铸连轧机工作中，结晶轮不断旋转，一侧流入铜水或铝水，另一侧是固体铜杆或铝杆输出，周围有冷却水冷却。结晶轮处于周期性的冷热转换中，因此要求具有良好的导热性能和抗热疲劳的性能。

轮式连铸连轧机常用的有美国、意大利、法国设备，根据生产需要有不同机型，这三个国家的设备与技术在国内都得到了大批量应用。在国外结晶轮主要是由德国梅克（KME）公司及日本中越合金生产，采用热环轧和冷环轧工艺。梅克公司与中越合金都已经淘汰了紫铜结晶轮，改为铬锆铜材质。

国内生产结晶轮用的材质是紫铜和铬锆铜材质，采用的离心铸造技术，锻造或环轧工艺生产，铬锆铜材质比紫铜材质强度与软化温度高，但是与弥散铜材料相比性能还是低得多。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型结晶轮，与现有技术相比其具有更优异的导热性能和抗热疲劳的性能，同时具有更长的使用寿命。    

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种结晶轮，其特征在于，所述结晶轮为圆环形，所述结晶轮外侧设有凹槽，其由氧化铝弥散铜材料制成。

所述结晶轮的圆环直径为φ900mm～φ3100mm。

所述结晶轮的圆环断面为“U”形、“H”形或“M”形。

所述凹槽是圆弧形或梯形。

所述氧化铝弥散铜结晶轮，其化学成分中AL₂O₃元素含量为0.03%～0.8%。其余为Cu。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的结晶轮采用氧化铝弥散铜材料制成。弥散铜材料的优点是既有比紫铜和铬锆铜更高的强度和软化温度，又有紫铜85%左右的导热导电性能，其软化温度可以达到900℃，而紫铜的软化温度只有250℃，铬锆铜的软化温度为500℃。高的软化温度可以阻止材料的再结晶，防止晶粒长大，提高抗热疲劳的能力。紫铜软化温度低，抗热疲劳性差，结晶轮使用寿命极低。使用弥散铜材质可极大提高其寿命。

在弥散铜材料中加入的氧化铝即形成氧化铝弥散铜，这是一种弥散强化铜，其软化温度高达930℃。氧化铝颗粒的尺寸仅为3～12纳米，颗粒间距约为50～100纳米，其热稳定性极好，甚至在接近铜熔点的温度下仍然能保持原来的粒度和颗粒间距；弥散相的加入量只占基体极小的体积分数，几乎不影响基体金属固有的物理化学性质；综上所述，相比现有技术本实用新型的软化温度高，抗热疲劳好，同时导电和导热以及硬度和强度都能有相应的提高，从而使得本实用新型的结晶轮使用寿命得以提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的断面剖视图；

图3为本实用新型“U”型圆环断面示意图；

图4为本实用新型“H”型圆环断面示意图；

图5为本实用新型“M”型圆环断面示意图。

在图1至图5中，1、结晶轮；2、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1到图5所示，一种结晶轮1，其形状为圆环形，所述结晶轮的圆环外侧设有凹槽2，其由氧化铝弥散铜材料制成。

所述结晶轮1的圆环直径为φ900mm～φ3100mm。

所述结晶轮1的圆环断面为“U”形、“H”形或“M”形。

所述凹槽2是圆弧形或梯形。

本实用新型结晶轮的制造方法为：按照A1₂0₃含量0.62%，其余为Cu投料，先将铜铝合金熔化，然后雾化制成Cu-Al合金粉，与Cu₂0混合在密封容器中加热，溶质元素Al被氧化生成A1₂0₃。将结晶轮坯料加热到870℃进行热锻开坯，然后用环轧机进行环轧至规定的待加工尺寸，最后经机加工至成品尺寸。其产品性能如下：

电导率：84.3%IACS；抗拉强度：492N/mm²；延伸率：14.7%；硬度（HB）：158。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。