[實(shí)用新型]旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)連鑄銅管的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01244920.2
• 申請(qǐng)日: 2001-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN2495394Y
• 公開（公告）日: 2002-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐明;韓坦;任忠鳴;鄧康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)營(yíng)太倉(cāng)銅材廠
• 主分類號(hào): B22D11/049
• 分類號(hào): B22D11/049
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)銅管的裝置。

在傳統(tǒng)金屬連鑄中，金屬在凝固區(qū)各類偏析(尤其是技晶偏析、晶界偏析)、凝固縮松、析出型氣孔、反應(yīng)型氣孔、非金屬夾雜物導(dǎo)致了鑄造管材的冷加工延展性能不良，必須經(jīng)過(guò)大變形量的熱加工過(guò)程，在鑄造組織破碎再結(jié)晶的過(guò)程中，使上述鑄造缺陷得以彌散(如晶界弱面)或減少(如微氣孔體積)，從而提高了材料冷加工延展性及耐蝕性。即：傳統(tǒng)連鑄銅管在冷加工前都需先經(jīng)過(guò)熱加工以改善性能才能適應(yīng)繼續(xù)的冷加工工藝要求，熱加工過(guò)程導(dǎo)致直接成本提高、成材率下降、高額設(shè)備投資、較大的場(chǎng)地占用等。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種可在連鑄過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁力使連鑄中的液態(tài)金屬沿鑄造軸向單向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使固—液界面上產(chǎn)生磁致收縮振蕩，使其具有良好的冷加工延展性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)連鑄銅管的裝置，包括合金套、石墨管、石墨芯，所述的石墨管插在合金套的合金套腔內(nèi)，所述的石墨芯插在石墨管的石墨管腔內(nèi)，所述的石墨芯的外壁與石墨管腔的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道，所述的石墨芯上開有石墨芯腔，所述的石墨芯腔與所述的環(huán)形的銅水通道相連通；殼體的殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一對(duì)相對(duì)設(shè)置的鐵芯，所述的每個(gè)鐵芯上套有線圈，所述的合金套插在每對(duì)鐵芯之間。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

當(dāng)銅水進(jìn)入石墨芯腔后再進(jìn)入環(huán)形的銅水通道，由于鐵芯上套有線圈，它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，相當(dāng)于電機(jī)的定子，因此銅水相當(dāng)于電機(jī)的轉(zhuǎn)子在銅水通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此，(1)、在固—液界面上因液相金屬的定向流動(dòng)引起固相組織生長(zhǎng)方向由傳統(tǒng)的管截面徑向轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)烈的周向生長(zhǎng)傾向，從而使晶界面與冷加工應(yīng)力產(chǎn)生較大的夾角，使鑄造缺陷在冷加工中擴(kuò)展趨勢(shì)減少，而從組織上改善了冷加工性能。(2)、液相在固—液界面上的強(qiáng)烈單向沖涮，加強(qiáng)了技晶間的對(duì)流，使晶界及枝晶偏折程度降低，同時(shí)可快速?zèng)_涮帶走凝固時(shí)析出的氣體，減少鑄造組織中的微氣孔，改善晶界的冷加工性能，紫銅鑄造態(tài)密度可達(dá)到8.95g/cm3。(3)、電磁場(chǎng)導(dǎo)致固—液界面上及液相內(nèi)的磁致伸縮、作為額外形核能量降低了液相金屬的氣體的在析出時(shí)對(duì)過(guò)飽合度的要求，使金屬液中的氣體更充分的析出，使液相金屬在凝固前與傳統(tǒng)連鑄方法相比氣體溶解量相對(duì)下降。通過(guò)本實(shí)用新型制造的銅管可直冷加工至∮9.5*0.35(直徑*壁厚)的空調(diào)管規(guī)格，達(dá)到GB/T17791-1999的各項(xiàng)性能要求。

本實(shí)用新型專利的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出：

附圖1是本實(shí)用新型的裝配示意圖。

附圖2為殼體部分的底視圖；其中：

[1]、出水管；[2]、殼體內(nèi)腔；[3]、石墨芯腔；[4]、石墨芯；[5]、石墨管腔；[6]、石墨管；[7]、合金套；[8]、腔合金套；[9]、鐵芯；[10]、線圈；[11]、殼體；[12]、進(jìn)水管；[13]、水冷環(huán)進(jìn)水管；[14]、水冷環(huán)出水管；[15]、二次水冷環(huán)；[16]、電極。

實(shí)施例：參見附圖1，一種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)連鑄銅管的裝置，包括合金套[8]、石墨管[6]、石墨芯[4]，所述的石墨管[6]插在合金套[8]的合金套腔[7]內(nèi)，所述的石墨芯[4]插在石墨管[6]的石墨管腔[5]內(nèi)，所述的石墨芯[4]的外壁與石墨管腔[5]的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道，所述的石墨芯[4]上開有石墨芯腔[3]，所述的石墨芯腔[3]與所述的環(huán)形的銅水通道相連通；銅水先進(jìn)入石墨芯[4]的石墨芯腔[3]中，再通過(guò)孔進(jìn)入環(huán)形的銅水通道中，出來(lái)后即為銅管。殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有至少一對(duì)相對(duì)設(shè)置的鐵芯[9]，附圖中殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有三對(duì)鐵芯[9]，所述的每個(gè)鐵芯[9]上套有線圈[10]，所述的合金套[8]插在每對(duì)鐵芯[9]之間，所述的合金套[8]與殼體[11]相固定連接；所述的鐵芯[9]的內(nèi)端面與合金套[8]外壁之間的間隙為0.5～5mm。

所述的殼體[11]上設(shè)有進(jìn)水管[12]和出水管[1]，所述的進(jìn)水管[12]和出水管[1]分別與殼體內(nèi)腔[2]相連通。該殼體內(nèi)腔[2]中充滿有水，用于對(duì)銅水進(jìn)行冷卻，同時(shí)也用于冷卻鐵芯[9]和線圈[10]所發(fā)出的熱量。

所述的殼體[11]的底部固定有二次水冷環(huán)[15]，該二次水冷環(huán)[15]上設(shè)有水冷環(huán)進(jìn)水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]，所述的二次水冷環(huán)[15]的內(nèi)腔與水冷環(huán)進(jìn)水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]相連通，該二次水冷環(huán)[15]可進(jìn)一步對(duì)殼體[11]進(jìn)行冷卻。

石墨芯[4]可分別用于立式和臥式連鑄管材，合金套[8]具有弱磁性或非磁性；線圈[10]與鐵芯[9]可構(gòu)成1～3對(duì)磁極，由三相交流電激勵(lì)產(chǎn)生沿合金套[8]軸向單向旋轉(zhuǎn)的電磁場(chǎng)，并穿透到合金套[8]、石墨管[6]。在石墨管[6]與石墨芯[4]所構(gòu)成的截面為環(huán)形的銅水通道內(nèi)，當(dāng)銅水由石墨芯[4]的頂端(立式)或側(cè)面(臥式)流入上述銅水通道后，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，使銅水單向旋轉(zhuǎn)及磁致縮震蕩，產(chǎn)生上述優(yōu)化性能效果。