[發明專利]銅管水平連鑄氣體保護結晶器及其制備銅合金管的方法

有效

• 申請號: 201310735841.2
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN103658572A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 燕志富;孟文光;李忠茂;李明竹
• 申請（專利權）人: 山東亨圓銅業有限公司
• 主分類號: B22D11/045
• 分類號: B22D11/045;B22D11/115
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

1.一種銅管水平連鑄氣體保護結晶器，其特征在于：包括外部的石墨外套（2）和內部的石墨芯棒（7），且石墨外套（2）和石墨芯棒（7）形成環形的內腔（12）；石墨外套（2）的下部設有進液口（1），石墨外套（2）中部往上依次套裝有壓板（3）、法蘭（8）以及冷卻銅套（5）；所述的壓板（3）與石墨外套（2）之間設有15-20mm厚的耐火材料保護套（11）；所述壓板（3）內側設有冷卻水套（14），冷卻水套（14）內設有電磁發生腔（15），電磁發生腔（15）內安裝多個電磁線圈（10），電磁線圈與三相電源連接，電磁線圈（10）的外側裝有導磁材料制成的磁軛（9）；所述的壓板（3）和法蘭（8）均為奧氏體不銹鋼；所述的三相電源的電流頻率為50Hz，電流強度為85-95A；所述的石墨芯棒（7）為錐度為1.2-1.4的圓臺；所述的冷卻銅套（5）的內腔安裝冷卻盤管（13），冷卻盤管（13）一端穿過冷卻銅套外套（5.2）與進氣口（13.1）連接、另一端依次穿過冷卻銅套內套（5.1）、石墨外套（2）與出氣口（13.2）連接，且所述的出氣口（13.2）的出口方向與所述的石墨外套（2）的內壁相切，且出氣口（13.2）的出口方向軸線與石墨外套（2）的軸線夾角小于90°；所述的進氣口（13.1）連接惰性氣體氣源。

2.根據權利要求1所述的銅管水平連鑄氣體保護結晶器，其特征在于：所述的冷卻銅套（5）內設有間隔布置的折流板（4）；所述的冷卻水套（14）為不銹鋼冷卻水套；所述的奧氏體不銹鋼優選為1Cr17Mn6Ni15N、0Cr18Ni10Ti或者1Cr18Ni12Mo3Ti；所述的石墨外套（2）的內表面以及石墨芯棒（7）外表面的粗糙度在0.5以下。

3.根據權利要求1所述的銅管水平連鑄氣體保護結晶器，其特征在于：所述的耐火材料保護套通過以下方法制得：將15-25重量份的硅酸鹽水泥、20-25重量份的粉煤灰、18-22重量份的碳化硅、30-40重量份的氧化鋁、3-5重量份的蛭石粉、2-4重量份的氧化鋯、1-2重量份的氧化鈉及1-2重量份石墨混勻為混合粉末，然后加入占混合粉末總重量的5-6%的結合劑，在液壓機成型后，經過干燥、燒結為即得成品，燒結的溫度控制在1550-1580℃，時間為2-3小時。

4.根據權利要求1所述的銅管水平連鑄氣體保護結晶器，其特征在于：所述的出氣口（13.2）的出口方向軸線與石墨外套（2）的軸線夾角為45-60°；所述的惰性氣體氣源為氮氣或氬氣氣源；所述的惰性氣體氣源上還連接緩沖腔（16），其內部間隔安裝緩沖擋板（17）。

5.一種應用權利要求1-4所述銅管水平連鑄氣體保護結晶器的銅合金管的制備方法，其特征在于：采用水平連鑄-冷軋-冷拉-光亮退火工藝，具體步驟為：

（1）、將重量百分比25-28%的鋅、1.2-1.4%的鋁、0.6-0.65%的鐵、0.02-0.04%的鎳、0.2-0.4%的錳、0.02-0.04%的鋯、0.01-0.02%的鈦以及余量的陰極銅投入到潛流式電磁攪拌工頻感應組合電爐內熔煉為熔液，且銅液上覆蓋60-70mm木炭，通入氬氣形成氣氛保護，然后通過氣體保護結晶器冷卻并經牽引裝置拉出得到管坯；具體控制參數如下：熔煉時銅液溫度為1080-1120℃；結晶器冷卻銅套的進水溫度為25-28℃、出水溫度不超過60℃，冷卻水壓力控制在0.3-0.35MPa；?

（2）、管坯經過切斷、銑面后進入冷軋機連續軋制得到毛坯管，然后通過冷拉得到管材；

（3）、將管材放入網鏈式退火爐進行光亮退火，退火溫度為700-720℃，時間為3-3.5小時。