錐型石墨結(jié)晶器的制造方法
【專利摘要】一種錐型石墨結(jié)晶器，所述的石墨結(jié)晶器后端底壁開有進液口，石墨結(jié)晶器前端為鑄坯出?？?，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，第一直筒段直徑小于第二直筒段直徑。由于改變了石墨結(jié)晶器的內(nèi)壁尺寸，使得鑄坯在通過內(nèi)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)腔中，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。
【專利說明】錐型石墨結(jié)晶器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石墨結(jié)晶器。
【背景技術(shù)】
[0002]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。
[0003]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:
[0004]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。
[0005]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
[0006]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)晶器會造成鑄枉表面波紋和內(nèi)部晶粒不均勻的不足，提供一種錐型石墨結(jié)晶器。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]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?？诤臀挥趦?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?？诘牡谝恢蓖捕魏团c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。
[0009]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Od (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。
[0010]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。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型石墨結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]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】
[0013]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。
[0014]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?？诤臀挥趦?nèi)腔后端底部并與內(nèi)腔連通的進液口 1，石墨結(jié)晶器外圈上套裝有銅套2，所述的銅套2外設(shè)有冷水套3，冷水套3兩端分別具有用于固定冷水套3的環(huán)套4，所述的環(huán)套4的內(nèi)圈與銅套2外圈密封連接，環(huán)套4的側(cè)壁設(shè)有環(huán)槽，冷水套3的側(cè)邊嵌裝在環(huán)槽內(nèi)，冷水套3上設(shè)有與冷水套3內(nèi)腔連通的進水管接口 5和出水管接口 6，所述內(nèi)腔內(nèi)壁為階梯式，包括靠近出?？诘牡谝恢蓖捕?和與第一直筒段7連接的第二直筒段8，所述第一直筒段7直徑小于第二直筒段8直徑，第一直筒段7長度與第二直筒段8長度之比為1:4。
[0015]實施例1
[0016]所述的第二直筒段8直徑為93.8mm,第一直筒段7直徑為92.3mm。由于增大了第二直筒段8直徑至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8時，有足夠的空間來完成一次結(jié)晶，在經(jīng)過第一直筒段7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。
[0017]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7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。
[0018]性能比較
[0019]在進水溫度一定，水量一定及拉升速度一定的情況下，錐型石墨結(jié)晶器與普通石墨結(jié)晶器的波浪紋高度比較，錐型石墨結(jié)晶器在使用過程中的波浪高度要明顯好于普通的石墨結(jié)晶器；拉出的鑄還表面缺陷大幅減少，廣品的成材率有明顯的提聞。
[0020]其與改進前石墨結(jié)晶器使用效果測試對比如下:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種錐型石墨結(jié)晶器，具有內(nèi)腔，包括位于內(nèi)腔前端的鑄還出?？诤臀挥趦?nèi)腔后端底部并與內(nèi)腔連通的進液口(1)，石墨結(jié)晶器外圈上套裝有銅套(2)，所述的銅套(2)外設(shè)有冷水套(3)，冷水套(3)兩端分別具有用于固定冷水套(3)的環(huán)套(4)，所述的環(huán)套(4)的內(nèi)圈與銅套(2 )外圈密封連接，環(huán)套(4 )的側(cè)壁設(shè)有環(huán)槽，冷水套(3 )的側(cè)邊嵌裝在環(huán)槽內(nèi)，冷水套(3 )上設(shè)有與冷水套(3 )內(nèi)腔連通的進水管接口( 5 )和出水管接口( 6 )，其特征在于: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(7)和與第一直筒段(7)連接的第二直筒段(8)，所述第一直筒段(7)直徑小于第二直筒段(8)直徑，第一直筒段(7)長度與第二直筒段(8)長度之比為1:4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐型石墨結(jié)晶器，其特征在于:所述的第二直筒段(8)直徑為.93.8mm,第一直筒段(7 )直徑為92.3mm。
【文檔編號】B22D11/045GK203737968SQ201420120553
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】邵俊, 于志才 申請人:江蘇興榮美樂銅業(yè)有限公司