[發明專利]一種上引法銅帶坯結晶器及鑄造方法

有效

• 申請號: 202110563794.2
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113275523B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 舒永軍
• 申請（專利權）人: 沈陽誠至信電爐有限公司
• 主分類號: B22D11/055
• 分類號: B22D11/055;B22D11/14
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種上引法銅帶坯結晶器及鑄造方法，所述結晶器由結晶器上部和結晶器下部兩部分結構組成，結晶器上部和結晶器下部通過連接螺絲及密封墊連接；結晶器下部的銅塊基體中上部加工有下部S型水道溝槽，中下部加工有連通水道，銅塊基體通過其上的下部通道與石墨模具一端連接，結晶器上部包括由不銹鋼板焊接的結晶器前片和結晶器后片，其上設置單層連續上部S型水道溝槽，結晶器前片和結晶器后片的上部通道內放置有銅帶坯，銅蓋板頂部有兩個對稱設置的進出水口，結晶器上部和結晶器下部通過連接水管連接。本發明結晶器產出的銅排結晶線清晰，結晶顆粒以等軸晶為主，排列規則、顆粒大小均勻，性能更加穩定，更易加工，成品率更高。

技術領域

本發明屬于金屬鑄造設備技術領域，具體涉及一種上引法銅帶坯結晶器及鑄造方法，解決每支結晶器的熱傳導不同的銅帶坯結晶器。

背景技術

銅帶應用廣泛，在導電、導熱、屏蔽等行業中有著不可替代的地位。作為銅排銅帶的原料，銅帶坯的鑄造非常重要。只要是鑄造就離不開結晶器。我們所說的為上引法銅帶坯鑄造所用的上引法銅帶坯結晶器。

上引法具有工藝流程短、成材率高、成本低、投資少等優點。當前上引法鑄造多為線材和棒材鑄造，其原理為利用管式銅套石墨結晶器伸入并浸沒在熔化的銅液面下,由結晶器中的冷卻水冷凝結晶為固態，通過引錠帶向上牽引。上引法引錠帶是夾在兩個滾輪之間，依靠輪夾持轉動實現大長度連續鑄造。

上引法鑄造銅帶坯較少，都是在試驗階段，而且上引法銅帶坯結晶器多為線材結晶器改變而來，分內外循環套結構。如中國專利CN209986192U，中國專利CN210387511U等存在結晶器腔內循環水截面積過大，結晶器進水、出水口過小，使得結晶器腔內的水循環緩慢，不能有效全體積循環，循環有死角，特別是在結晶器結垢的情況下，冷卻水走捷徑，結晶器內導熱不平衡，嚴重影響導熱效果，鑄造的冷卻強度嚴重降低，鑄造產品出現偏析，甚至不能完全凝固等問題。另外由于采用導熱系數低的材質更加影響導熱效果。眾所周知只要是焊接就會產生變形變位。而現有的帶坯結晶器就是采用焊接后直接應用，使銅帶結晶器不能很好的和石墨模具大面積接觸，更加影響熱傳導。由于焊接后直接應用，每支結晶器的變形量都不一樣，導致熱傳導都不一樣，兩支結晶器同時生產存在很大問題，故而現有的所謂結晶器不能有效的形成量產規模。

發明內容

本發明的目的在于提供一種上引法銅帶坯結晶器及鑄造方法，以解決各位置間隙過大，導熱性能不好，生產速度緩慢，生產成本較高和不能有效形成量產等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種上引法銅帶坯結晶器，所述結晶器由結晶器上部和結晶器下部兩部分結構組成，結晶器上部和結晶器下部通過連接螺絲及密封墊連接；結晶器下部包括銅塊基體，銅塊基體的前后寬面處中上部對稱加工有下部S型水道溝槽，中下部加工有連通水道，用于連通兩個下部S型水道溝槽，所述銅塊基體的前寬面處通過螺栓連接有銅蓋板形成下部前獨立冷卻腔，所述銅塊基體的后寬面處通過螺栓連接有銅蓋板形成下部后獨立冷卻腔，銅蓋板與銅塊基體之間設置有密封件，銅蓋板頂部對稱設置有下部連接水口，銅塊基體中間部分加工有下部通道，下部通道中下部與石墨模具一端連接且通過定位塊定位，結晶器上部包括由不銹鋼板焊接的結晶器前片和結晶器后片，結晶器前片和結晶器后片結構相同，均由不銹鋼底板焊接形成單層連續上部S型水道溝槽，結晶器前片和結晶器后片兩側通過邊定位條連接形成上部通道，上部通道內放置有銅帶坯，且銅帶坯底端延伸至下部通道，結晶器前板寬面通過螺栓連接不銹鋼蓋板形成上部前獨立冷卻腔，結晶器后板寬面通過螺栓連接不銹鋼蓋板形成上部后獨立冷卻腔，不銹鋼蓋板與結晶器前板和結晶器后板之間均設置有密封件，銅蓋板頂部有兩個對稱設置的進出水口，銅蓋板底部對稱設置有上部連接水口，上部連接水口和下部連接水口通過連接水管連接。

焊接后所述結晶器前片和結晶器后片的平整度小于0.5mm，且結晶器內壁與銅帶坯之間的間距L小于0.5mm，避免了空氣與高熱的銅帶坯發生氧化反應，待銅帶坯冷卻到常溫后再連續引拔出結晶器；對銅帶坯保持持續冷卻，使銅帶坯表面溫度降低至常溫下引出結晶器上出口溫度，保證銅帶坯光亮不氧化。