[发明专利]一种电渣熔铸异形件用结晶器水路控制方法

说明书

一种电渣熔铸异形件用横向分层结晶器水路控制方法，根据结晶器高度将结晶器分为若干层，层与层之间进出水为并联结构，每层进水可根据熔铸要求单独控制开关和水量大小，单层结晶器中依靠交错分布的筋板实现冷却水折形流动，进出水管位于层底端或层上端，进出水管均不与相邻筋板的走水间隙处于同一端。本发明减轻乃至消除异形件电渣熔铸过程中结晶器尺寸稳定性差及铸件整体冷却不均匀的问题，提高结晶器尺寸稳定性，延长使用寿命。

技术领域

本发明属于材料加工领域，具体涉及结晶器水路控制方法，特别提供一种电渣熔铸异形件用结晶器水路控制方法。

背景技术

电渣熔铸是集熔化、精炼、凝固、近终成形为一体的铸造方法，是生产高品质铸件的重要途径之一。随着装备制造业的不断发展，各国对电渣铸件的需求量不断增多。在异形件电渣熔铸生产过程中，因铸件形状尺寸多变，铜板形状复杂，相关的外套、水路结构也更加复杂，带来的问题是多次使用后结晶器尺寸稳定性下降，影响结晶器寿命和铸件质量。

技术人员一直在努力尝试提高结晶器尺寸稳定性，降低结晶器变形对铸件质量带来的不利影响。总结以往各种工艺技术，针对异形铸件电渣熔铸，尚无有效手段彻底消除结晶器尺寸稳定性下降的问题。

经文献检索，国内外已公开发表了提高结晶器尺寸稳定性，延长使用寿命的相关文献(如《中国有色金属学报》2012年第22卷第8期，孟祥宁，王卫领，朱苗勇，冷却结构对连铸结晶器铜板应力分布的影响；《冶金设备》2001年第6期，申先广，张玉军，孟民众，结晶器相关参数对其寿命的影响；《沈阳航空工业学院学报》2002年19卷第3期，李庆忠，王哲明，于秀坤，小方坯结晶器内腔形状局部改进及寿命试验研究等)。

虽然上述技术有许多优点，但主要适用于连铸、钢锭用简单形状结晶器，且解决方法多为局部参数微调，难以有效应用到异形铸件结晶器的设计制造。在电渣熔铸异形铸件结晶器设计方面，仍无法彻底解决多次使用后尺寸不稳定的问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于减轻乃至消除异形件电渣熔铸过程中结晶器尺寸稳定性差及铸件冷却不均匀的问题，提供一种电渣熔铸异形件用横向分层结晶器水路控制方法，提高结晶器尺寸稳定性，延长使用寿命。

一种电渣熔铸异形件用横向分层结晶器水路控制方法，根据结晶器高度将结晶器分为若干层，结晶器层与层之间进出水为并联结构，每层进水可根据熔铸要求单独控制开关和水量大小，单层结晶器中依靠交错分布的筋板实现冷却水折形流动，进出水管位于层底端或层上端，进出水管均不与相邻筋板的走水间隙处于同一端。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种电渣熔铸异形件用横向分层结晶器水路控制方法，该方法具体步骤如下：

1)结晶器型线尺寸设计；根据铸件形状和工艺要求设计出结晶器的内腔型线尺寸。

2)结晶器分层：将结晶器分层，每层高度200～350mm，根据结晶器高度确定层数与每层具体高度。

3)水路设计：设计结晶器层与层之间水路结构，冷却水从每层一侧进水管进入，另一侧出水管流出，可根据熔铸要求单独控制开关和水量大小。

4)筋板设计：筋板竖向交错排列，内腔铜板1与外部水套钢板3为平行结构，两者的四侧(上下左右)由侧法兰板5封闭形成密闭水腔供冷却水流通，通过进出水管4与外侧连通，筋板2在两者之间排列形成水路通道；筋板竖向交错排列，相邻筋板间距50～150mm，筋板形成水路通道，同时对铜板起固定作用。

5)定位组装：各层结晶器制造完成后，通过钻孔定位、螺栓紧固组装，完成整体制造。

所述结晶器为组合对开式，即结晶器整体为两瓣对开结构，每瓣由多层叠加组合而成，各层的组合与对开的组装均通过螺栓连接固定。