[发明专利]一种复合铸坯的连续生产系统及连续生产方法

权利要求书

1.一种复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，包括第一中间包、第二中间包、弧形结晶器以及与弧形结晶器出口连通的二冷区铸坯辊道；第一中间包通过第一水口与弧形结晶器连通，第一中间包内液面与弧形结晶器内液面的高度差小于1.5m；二冷区铸坯辊道从弧形结晶器出口开始依次为第一弧形段、第二弧形段、第三弧形段以及水平段，其中第一弧形段与第三弧形段均为向下的凹弧段，第二弧形段则为向上的凸弧段，且第二弧形段的最高点高于弧形结晶器内液面至少1.5m；第二弧形段和第三弧形段均设有弯曲辊；第二中间包通过第二水口与第二弧形段连通，第二中间包底部高于第二弧形段最高点2～4m。

2.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述弧形结晶器内壁宽面的垂直剖面为圆弧形，其弧长为0.8～1m，弧形半径为2～3m，圆心角为15～25°，弧形顶点处的切线与水平线之间的夹角为25～40°。

3.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述第一弧形段的弧长为5～7m，弧形半径为2～3m，圆心角为100～120°；第二弧形段的弧长为1～2.5m，弧形半径为0.5～1m，圆心角为100～150°；第三弧形段的弧长为0.4～0.8m，弧形半径为0.5～1m，圆心角为20～40°。

4.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述第二弧形段和第三弧形段均由直径为20～30cm的弯曲辊组成，其中相邻两个弯曲辊辊径之间的距离为25～35cm。

5.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述第一水口为中空管状结构，该第一水口的一端连接于第一中间包，另一端插于弧形结晶器深度的1/8处。

6.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述第一中间包内为第一金属溶液，第二中间包内为第二金属溶液；第一水口的侧面设有2～8个金属液流出口，金属液流出口在弧形结晶器的窄面方向上呈对称分布。

7.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，所述第二水口为中空管状结构，由竖直段和弧形段组成，其中竖直段的端口与第二中间包相接，弧形段的弧形半径和弧长均与二冷区铸坯辊道的第一弧形段相同；第二水口弧形段穿过二冷区铸坯辊道的第一弧形段，且第二水口弧形段的出口端位于二冷区铸坯辊道第二弧形段靠近最高点处。

8.根据权利要求1所述复合铸坯的连续生产系统，其特征在于，当第一/第二水口所输送的金属液熔点低于1400℃，则第一/第二水口由含碳量低于0.10％的钢材制作而成；当第一/第二水口所输送的金属液熔点高于1400℃，则第一/第二水口由碳纤维制作而成或将碳纤维与水冷钢管以及耐火材料进行复合制作而成；

其中碳纤维与水冷钢管以及耐火材料进行复合制作的步骤如下：首先将水冷钢管作为骨架以螺旋缠绕状设置在第一/第二水口的中间壁厚处，在第一/第二水口的顶部设有水冷钢管的进水口和出水口，该进水口连接外部供水装置；第一/第二水口的的其他位置则填充耐火材料与碳纤维的混合物；

优选的，所述水冷钢管的直径为第一/第二水口壁厚的25～30％；水冷钢管内的水流速为4～5m/s，进水口和出水口的压力差为0.2～0.3Mpa；

所述耐火材料为Al₂O₃、MgO、Cr₂O₃、ZrO₂中的至少一种。