[實(shí)用新型]一種銅包鋁復(fù)合材料鑄造用結(jié)晶器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320430644.5
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN203356553U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董曉文;王連忠
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺孚信達(dá)雙金屬股份有限公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04
• 代理公司: 煙臺雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 矯智蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于復(fù)合金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種銅包鋁復(fù)合材料鑄造用結(jié)晶器。

背景技術(shù)

銅包鋁復(fù)合材料具有銅鋁結(jié)合強(qiáng)度高、組織均勻，力學(xué)、電學(xué)性能好的特點(diǎn)，其生產(chǎn)線中的關(guān)鍵部件結(jié)晶器是用于金屬液凝固的一種冷卻裝置，將銅、鋁液按照要求尺寸連續(xù)鑄造成型。工作原理為循環(huán)水進(jìn)入該裝置，將金屬液的熱量通過冷卻水帶走，金屬液通過該設(shè)備的有序結(jié)晶實(shí)現(xiàn)了液體到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，完成了鑄造過程。常規(guī)的結(jié)晶器主要由鑄態(tài)的鐵質(zhì)做外殼，內(nèi)部銅套采用紫銅或黃銅材質(zhì)，冷卻銅套冷卻水路設(shè)計(jì)為簡單的螺旋形，即在銅套上銑出螺旋形狀的槽型，將常規(guī)的結(jié)晶器用于銅鋁水平連鑄有如下缺陷：1、鑄坯上下冷卻不均勻，這可導(dǎo)致鑄造組織不均勻，鑄造出的坯料不合格；2、冷卻強(qiáng)度控制精度差，造成連續(xù)鑄造坯料溫度的階段性波動比較大，性能相差大，鑄造狀態(tài)不穩(wěn)定；3、結(jié)晶器殼鑄造態(tài)內(nèi)壁粗糙容易受水流沖蝕，而且加大了水流阻力，降低了冷卻效率。????

為了連續(xù)鑄造銅包鋁時(shí)獲得穩(wěn)定鑄造狀態(tài)，要求連鑄牽引速度控制在150mm/min以上，且結(jié)晶器銅管鑄造部分長度不大于150mm，否則影響鋁的鑄造，結(jié)晶器銅管鑄造部分冷卻強(qiáng)度要大，上下面冷卻要求均勻，且每段冷卻強(qiáng)度要求穩(wěn)定，為此需要一種新型的結(jié)晶器解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述問題而提供了一種銅包鋁復(fù)合材料鑄造用結(jié)晶器。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種銅包鋁復(fù)合材料鑄造用結(jié)晶器，包括不銹鋼外殼、模具，不銹鋼外殼與模具之間設(shè)有冷卻銅套，冷卻銅套外部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，冷卻銅套與不銹鋼外殼之間設(shè)有多個冷卻區(qū)域，每個冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個齒形間隙槽；

所述的冷卻區(qū)域?yàn)榱鶄€，每個冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有四個齒形間隙槽。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型冷卻銅套結(jié)構(gòu)為六個帶齒形交換面積的單獨(dú)區(qū)域，齒形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于增加冷卻表面積，同時(shí)增加水道長度，水流的湍流效應(yīng)增強(qiáng)了對銅套壁的沖洗效果，增加了冷卻均勻效果；內(nèi)部冷卻單獨(dú)區(qū)域，保證鑄造冷卻強(qiáng)度分區(qū)可調(diào)，可以通過調(diào)節(jié)各區(qū)冷卻強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了冷卻強(qiáng)度的精準(zhǔn)控制，可以實(shí)現(xiàn)鑄造狀態(tài)的穩(wěn)定控制；不銹鋼殼材料為整體鍛打，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)線條平滑為圓形，減小水流阻力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的剖面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型冷卻套的剖面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。

零件說明：1、不銹鋼外殼，2、冷卻銅套，3、進(jìn)水口，4、出水口，5、模具，6、齒形間隙槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：一種銅包鋁復(fù)合材料鑄造用結(jié)晶器，包括不銹鋼外殼1、模具5，不銹鋼外殼1與模具5之間設(shè)有冷卻銅套2，冷卻銅套2外部設(shè)有進(jìn)水口3和出水口4，冷卻銅套2與不銹鋼外殼1之間設(shè)有6個冷卻區(qū)域，每個冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有4個齒形間隙槽6。

水系統(tǒng)中冷卻水通過結(jié)晶器的進(jìn)水口3進(jìn)入該結(jié)晶器裝置，冷卻水水溫為常溫25~30℃，流量控制到10~15L/min，水壓控制到0.3~0.35MPa，該條件下的冷卻水進(jìn)入不銹鋼殼1與冷卻銅套2之間的齒形間隙槽6內(nèi)，流動軌跡按照銅套的齒形結(jié)構(gòu)流動，循環(huán)水的流動通過熱交換吸收了流經(jīng)石墨模具5的金屬液的熱量，從而實(shí)現(xiàn)金屬的鑄造凝固，與此同時(shí)出水溫度升高至55~60℃。以上描述的熱交換是這樣實(shí)現(xiàn)的：循環(huán)水進(jìn)入不銹鋼殼1與冷卻銅套2之間的齒形間隙槽內(nèi)6，液態(tài)的金屬在石墨模具5內(nèi)部流動，循環(huán)一周后從出水口4位置排出，金屬液的高熱量傳遞給石墨模具5，冷卻水低熱量傳遞給冷卻銅套2，由于冷卻銅套2與石墨模具5的接觸并發(fā)生熱交換，從而實(shí)現(xiàn)了金屬液的降溫凝固，液態(tài)金屬在石墨模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)了有序凝固。冷卻銅套2結(jié)構(gòu)為六個帶齒形交換面積的單獨(dú)區(qū)域，齒形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于增加冷卻表面積，同時(shí)增加水道長度，水流的湍流效應(yīng)增強(qiáng)了對銅套壁的沖洗效果，在六個帶齒形交換面積的單獨(dú)區(qū)域，對鑄造銅管時(shí)的對應(yīng)部位進(jìn)行冷卻，通過冷卻銅套帶走液體金屬熱量，使之凝固形成鑄造坯殼，連續(xù)不斷的將坯殼牽引出結(jié)晶器。