[发明专利]灯泡型连铸结晶器芯棒

权利要求书

1.一种灯泡型连铸结晶器芯棒，其特征在于，该灯泡型连铸结晶器芯棒是用来制备加工连铸结晶器铜管时，使其内表面成形的模具；芯棒整体由上至下外轮廓尺寸收缩，靠近上半部分截面为外凸四边形，靠近下半部分截面为长方形或正方形，形似灯泡，故命名灯泡型连铸结晶器芯棒；

将芯棒有弧度的两个侧面叫做弧面，将芯棒无弧度仅有锥度的两个侧面叫做直面；

芯棒，用于制备加工结晶器铜管内腔形线及其设计尺寸，包括：

接近芯棒上半部分的横截面为外凸四边形，其四边分别由2条弧线、1条直线和过度圆弧组成，外凸四边形连续且平滑过度；

包括弧R42、直线段L11、弧R11和圆角曲线R51组成芯棒弧面一端外轮廓线；弧R12、直线段L13、弧R41和圆角曲线R53组成芯棒弧面另一端外轮廓线；弧R21、直线段L12、弧R31和圆角曲线R52组成芯棒直面一端外轮廓线；弧R32、直线段L14、弧R22和圆角曲线R54组成芯棒直面另一端外轮廓线；R51、R52、R53、R54为过渡圆弧；

接近芯棒上半部分的每一截面尺寸均不相等，其具体尺寸需根据连铸工艺条件和连铸材料参数，由有限元模拟和数值计算方式确定；

当连铸坯截面为长方形时，其对应的连铸结晶器芯棒接近上半部分横截面中，芯棒弧面圆弧线与芯棒直面圆弧线尺寸不相等；同理，横截面中弧面直线与直面直线尺寸不相等；截面关于x，y轴对称；

当连铸坯截面为正方形时，其对应的连铸结晶器芯棒上半部分截面所有圆弧线尺寸相等；同理，所有直线尺寸相等；

接近芯棒下半部分芯棒截面为长方形，四角为与连铸坯相适应的过度圆角；当连铸坯为正方形时，其对应的连铸结晶器芯棒下半部分截面为圆角正方形；

灯泡型连铸结晶器芯棒整体沿其长度方向上有一定弧度，其曲率半径应与对应型号连铸机相匹配，芯棒长度方向上不仅有弧度，还存在连续变化锥度，芯棒上口锥度比下口处大，且上口锥度变化率比下口高；横截面上，若芯棒弧面的圆弧线弧长大于芯棒直面圆弧线弧长，即对应生产的连铸坯弧面边长大于芯棒直面边长，芯棒弧面总体平均锥度小于芯棒直面；反之，芯棒弧面总体平均锥度大于芯棒直面；芯棒任意截面处的锥度值均不相等，其具体值由物理建模及数值计算方法得出数据。

2.根据权利要求1所述的灯泡型连铸结晶器芯棒，其特征在于，弧R42、弧R11、弧R21、弧R31、弧R12、弧R41、弧R32和弧R22为劣弧。