[實用新型]錐型石墨結(jié)晶器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420120553.6
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN203737968U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵俊;于志才
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇興榮美樂銅業(yè)有限公司
• 主分類號: B22D11/045
• 分類號: B22D11/045
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石墨結(jié)晶器。?

背景技術(shù)

目前，銅管鑄坯的成材工藝有兩種，一是水平連鑄連軋法，另一是擠壓法。擠壓法由于擠壓技術(shù)水平低，產(chǎn)品的偏心度大，重量輕，成材率低，成本高，能耗高，已逐步被各廠商放棄使用。水平連鑄連軋法與傳統(tǒng)的擠壓法相比，具有成本低、能耗小、效率高、成材率高等特點，因而得到了較快的發(fā)展。?

銅管鑄坯的水平連鑄普遍選用石墨結(jié)晶器作為鑄造模具，在鑄坯生產(chǎn)過程中普遍采用直接水冷式鑄造，即鑄坯除了受到石墨結(jié)晶器內(nèi)水室的間接冷卻外，在石墨結(jié)晶器的出口處直接受到二次冷卻水的強烈冷卻。其中，石墨結(jié)晶器內(nèi)水室冷卻稱為第一次水冷，石墨結(jié)晶器出口處的水冷稱為第二次水冷。傳統(tǒng)結(jié)晶器內(nèi)壁是等直徑的，存在以下局限性：?

1、金屬都存在熱脹冷縮的自然現(xiàn)象，鑄坯在經(jīng)石墨結(jié)晶器引出后，經(jīng)過一冷水套時，石墨結(jié)晶器將鑄坯的熱量通過銅套轉(zhuǎn)換到一冷水套中的冷卻水中，再由一冷水套冷卻水將熱量散發(fā)傳遞出去，完成了一次結(jié)晶過程的鑄坯會收縮，這時就會在石墨結(jié)晶器內(nèi)壁與鑄坯之間形成一個較大的內(nèi)腔空間。?

2、通過二冷水套進入的冷卻水帶有一定壓力，遇到溫度較高的鑄坯時會產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣會進入到由石墨結(jié)晶器內(nèi)壁與鑄坯形成的內(nèi)腔空間里，隨著鑄坯向牽引方向拉伸時，石墨結(jié)晶器內(nèi)壁與鑄坯形成的空間內(nèi)的水蒸氣在遇到高溫會不斷的增壓，對鑄坯表面形成一種擠壓；當其壓力達到一定值（＞二冷水壓）時，蒸汽的壓力將得到一定程度的釋放，內(nèi)腔空間的蒸汽壓力降低?后，通過二冷水套產(chǎn)生的水蒸氣重新進入到腔內(nèi)，腔內(nèi)蒸汽壓力重新升高，再次對鑄坯表面形成擠壓，這種一張一弛的氣體呼吸現(xiàn)象就造成鑄坯表面波紋和內(nèi)部晶粒不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)晶器會造成鑄柸表面波紋和內(nèi)部晶粒不均勻的不足，提供一種錐型石墨結(jié)晶器。?

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：?

一種錐型石墨結(jié)晶器，具有內(nèi)腔，包括位于內(nèi)腔前端的鑄坯出模口和位于內(nèi)腔后端底部并與內(nèi)腔連通的進液口，石墨結(jié)晶器外圈上套裝有銅套，所述的銅套外設(shè)有冷水套，冷水套兩端分別具有用于固定冷水套的環(huán)套，所述的環(huán)套的內(nèi)圈與銅套外圈密封連接，環(huán)套的側(cè)壁設(shè)有環(huán)槽，冷水套的側(cè)邊嵌裝在環(huán)槽內(nèi)，冷水套上設(shè)有與冷水套內(nèi)腔連通的進水管接口和出水管接口，所述內(nèi)腔內(nèi)壁為階梯式，包括靠近出模口的第一直筒段和與第一直筒段連接的第二直筒段，所述第一直筒段直徑小于第二直筒段直徑，第一直筒段長度與第二直筒段長度之比為1:4。由于改變了石墨結(jié)晶器的內(nèi)壁尺寸，鑄坯在直徑較大的第二直筒段內(nèi)完成一次結(jié)晶及收縮，并控制第一直筒段長度與第二直筒段長度之比為1:4使得鑄坯有足夠的空間和時間完成一次結(jié)晶及收縮；鑄坯在通過直徑較小的第一直筒段時，能更好的與其緊密連接，改善了石墨結(jié)晶器與鑄坯間的空間間隙，二冷水套產(chǎn)生的水蒸氣，很難再進入到內(nèi)腔空間中去，避免了腔內(nèi)蒸氣一張一弛的氣體呼吸現(xiàn)象的產(chǎn)生，對改善鑄坯表面的波浪紋的深度和內(nèi)部晶粒不均勻性起到顯著的作用。?

進一步地，所述的第二直筒段直徑為93.8mm，第一直筒段直徑為92.3mm。?由于增大了第二直筒段直徑Φd（93.8）（傳統(tǒng)石墨結(jié)晶器內(nèi)徑為92.8mm），使得鑄坯在經(jīng)過第二直筒段時，有足夠的空間來完成一次結(jié)晶，在經(jīng)過第一直筒段時，保證了鑄坯與石墨結(jié)晶器的緊密連接，使水蒸氣很難進入石墨結(jié)晶器內(nèi)腔中。?

本實用新型的有益效果是，本實用新型由于改變了石墨結(jié)晶器的內(nèi)壁尺寸，鑄坯在完成一次結(jié)晶及收縮，使得鑄坯在通過直徑較小的第一直筒段時，能更好的與其緊密連接，改善了石墨結(jié)晶器與鑄坯間的空間間隙。通過二冷水套產(chǎn)生的水蒸氣，很難再進入到內(nèi)腔空間中去，避免了腔內(nèi)蒸氣一張一弛的氣體呼吸現(xiàn)象的產(chǎn)生，對改善鑄坯表面的波浪紋的深度和內(nèi)部晶粒不均勻性起到顯著的作用。由于更好的保證了鑄坯與石墨結(jié)晶器的間隙，降低了鑄坯表面波浪紋的高度，鑄坯表面質(zhì)量也得到改善，缺陷變少，內(nèi)部晶粒得到細化，減少了模具成型表面的磨損，提高了模具的使用壽命。?

附圖說明

圖1是本實用新型石墨結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖中：1.進液口，2.銅套，3.冷水套，4.環(huán)套，5.進水管接口，6.出水管接口，7.第一直筒段，8.第二直筒段。?

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。?