[实用新型]氮气保护法水平连铸石墨结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于铜连续铸造设备的氮气保护法氮气保护法水平连铸石墨结晶器，属于冶金设备技术领域。 

背景技术

目前铜水平连续铸造设备普遍使用的石墨结晶器寿命很短，铜液在石墨结晶器内冷却结晶没有任何保护。由于铜液结晶时的温度大约1150-1165℃高温环境下进行，对石墨结晶器的氧化严重；石墨表面在高温氧化后，表面硬度会随之下降，同时铜液结晶后由液态变为固态，在拉出过程中直接摩擦石墨结晶器内壁，造成石墨内壁短时间内出现划痕，石墨结晶器内壁划痕又造成后续结晶铜坯表面出现凸痕，而凸痕又加大对石墨结晶内壁划伤，这样就出现恶性循环，大大缩短石墨结晶器使用寿命，因此造成了目前水平连续铸造使用的石墨结晶器寿命较短，普遍在2-3天左右。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够有效延长石墨结晶器使用寿命，避免铜坯表面出现凸痕，改善铜结晶度的氮气保护法水平连铸石墨结晶器。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的氮气保护法水平连铸石墨结晶器包括一个管状的石墨套，在石墨套内设置有定径石墨棒，石墨套与石墨棒之间形成一个结晶空腔，石墨套下端部位的外围铣有环形槽，环形槽上钻有连通结晶空腔的透孔；石墨套底端部位钻有连通孔，所述连通孔与透孔相连通，连通孔内设置有毛细管，所述毛细管连接到氮气管上。 

所述透孔的数量为5个以上并均匀排布在环形槽上。 

所述石墨套上端部位还钻有与结晶空腔相通的出气孔。 

采用上述的结构后，由于设置的环形槽和透孔以及与透孔相连通的连通孔，连通孔连接到氮气管上，在使用过程中通过连通孔通氮气可以使石墨结晶器周围加氮气保护，加入氮气后，有效地阻止了石墨结晶器的氧化，延长了石墨结晶器使用寿命。同时，氮气在石墨结晶器结晶点后隔绝空气，有效阻止铜坯结晶时与空气接触，避免坯管氧化，从而避免了由于石墨表面高温氧化，表面硬度下降，铜液结晶后由液态变为固态，造成石墨内壁短时间内出现的划痕，也就避免了后续结晶铜坯表面出现的凸痕，大大延长了石墨结晶器使用寿命，而且低温氮气在接触铜坯管，有效地促进了铜坯冷却，有利于铜结晶，细化铜晶粒度。也就解决了石墨结晶器使用寿命短，铜坯表面氧化、凸痕严重、铜结晶差的问题。 

附图说明

图1为本实用新型氮气保护法水平连铸石墨结晶器主视图； 

图2为本实用新型氮气保护法水平连铸石墨结晶器俯视图； 

图3为本实用新型氮气保护法水平连铸石墨结晶器仰视图。 

具体实施方式

如图所示，本实用新型的氮气保护法水平连铸石墨结晶器，包括一个管状的石墨套1，在石墨套1内设置有定径石墨棒2，石墨套1与石墨棒2之间形成一个结晶空腔3，石墨套1下端部位的外围铣有环形槽4，环形槽4上钻有连通结晶空腔3的透孔5；石墨套1底端部位钻有连通孔6，连通孔6与透孔5相连通，连通孔6内设置有毛细管，所述毛细管连接到氮气管7上。所述透孔5的数量为5个以上并均匀排布在环形槽4上。 

在上述装置的基础上，上述石墨套1上端部位还钻有与结晶空腔3相通的出气孔8。 

制造时，首先在离石墨结晶器的下端部位铣一个环形槽，在环形槽内均匀的钻5-6个透孔，(可以根据具体使用要求确定透孔的数量)并且钻透石墨结晶器，使其连通结晶空腔3；同时在石墨结晶器的石墨结 晶器底端钻一个连通孔6，钻到环形槽与透孔5相连通为止，然后将相应大小的毛细管从连通孔插入一定深度，毛细管连接到氮气管上即可，使用时，通上氮气即可，在铜坯管拉出后30分钟左右，将氮气阀打开。对于氮气纯度要求在99.99％以上，压力大于0.4MPa。为了达到更好的效果可以在石墨结晶器后段部位还钻有出气孔8。 

采用本实用新型的氮气保护法水平连铸石墨结晶器后，石墨结晶器使用寿命由原来平均的2-3天，延长至平均6-7天，最长使用寿命达到15天。按每个结晶器1150元计算，按最新工艺比原来工艺仅石墨结晶器每年节约30万元。表面氧化较轻，原来坯管铣面厚度约1mm，现在减为洗面厚度为0.5mm，每年废料减少56吨，增加效益约28万元。铜管质量有明显提高，薄壁管由目前最薄的0.25生产到0.2，延伸率大于55％，抗压压力达到14MPa，比国家的破坏性试验压力7MPa大了2倍，产生了极大的经济效应。