一種結晶器及使用了該結晶器的水平連鑄機組制造技術

本實用新型專利技術涉及一種結晶器及使用了該結晶器的水平連鑄機組。所述的結晶器包括前后貫通在水冷套中且與石墨流道的出口端相連接的用于使銅坯材通過的蒸汽腔，該蒸汽腔的過流面積大于或等于所述石墨流道的過流面積。在該蒸汽腔的出口端設置有冷卻水噴嘴，冷卻水經此噴嘴直接噴至銅坯材表面使其冷卻至室溫。冷卻水接觸高溫坯材時被氣化為水蒸氣填充在所述蒸汽腔中，保護紅熱態銅坯材不與空氣相接觸，因此避免了坯材表面產生氧化。該結晶器的一次水冷系統和二次水冷系統間隔小，冷卻時間短，淬冷使得坯材內部晶粒小，結構致密，塑性高。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種結晶器及使用了該結晶器的水平連鑄機組
技術介紹
現有的用于鑄造銅帶坯、管坯、棒坯等的結晶器均包含一次水冷系統和二 次水冷系統，其中的一次水冷系統為間接冷卻，即冷卻水不與銅材相接觸，通 過水冷套和石墨模具發生熱傳導，使流入石墨流道中的銅水冷卻至固態，但此固態銅坯材溫度仍然很高，為紅熱態，因此還需經過二次水冷。該二次水冷采 用直接水冷的方式進行，即將冷卻水直接噴至坯材表面，使之被冷卻至室溫。 由于須將坯材在紅熱態下從一次水冷系統引至二次水冷系統中，故此紅熱態的 坯材在高溫下會與空氣發生接觸，大量吸氧，因此在表面會產生氧化，影響了 坯材的表面光潔度。同時，兩次水冷之間的間隔較長，冷卻過程相對較緩慢， 因此坯材內的晶粒較大，塑性不夠好，結構不夠致密。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種可鑄造表面光亮無氧化的銅坯材的結晶器 及使用了該結晶器的水平連鑄機組。 本技術的技術方案是一種結晶器，包括石墨模具和水冷套，其中，所述的石墨模具包括前后貫 通該石墨模具的流道；所述的水冷套包括位于該水冷套的前端并用于嵌放所述 石墨模具的模具安放腔、位于所述水冷套內部的水冷腔、用于從外部連通至該 水冷腔的至少一個第一入水口和至少一個第一出水口 ，所述的水冷套還包括前 后貫通所述水冷套的用于使銅坯材通過的蒸汽腔、位于該蒸汽腔出口端的用于 噴出冷卻水的復數個噴嘴、位于所述的水冷套內的第二冷卻水通道，所述的噴 嘴與所述的第二冷卻水通道相連通，所述的第二冷卻水通道與所述的水冷套的 外部相連通；所述蒸汽腔的入口端與所述的流道的出口端相連通，所述蒸汽腔 的過流面積大于或等于所述流道的過流面積。所述的水冷套由上下表面相互對接并且可拆卸連接的上水冷套和下水冷套 組成。所述蒸汽腔的高度值比所述流道的高度值大0 5毫米。所述流道的長度 為17 25厘米。所述蒸汽腔的長度為5 10厘米。使用了所述結晶器的水平連鑄機組，包括連體爐和位于該連體爐下方的電 加熱器；所述的連體爐包括依次鄰接的熔化池、凈化池和保溫池，所述的連體爐還包括與所述保溫池相連通的結晶器；在所述熔化池和所述凈化池之間的池 壁下部設置有第一通道；在所述凈化池和所述保溫池之間的池壁下部設置有第 二通道，所述的結晶器包括石墨模具和水冷套，其中，所述的石墨模具包括前 后貫通該石墨模具的流道；所述的水冷套包括位于該水冷套的前端并用于嵌放 所述石墨模具的模具安放腔、位于所述水冷套內部的水冷腔、用于從外部連通 至該水冷腔的至少一個第一入水口和至少一個第一出水口 ，所述的水冷套還包 括前后貫通所述水冷套的用于使銅坯材通過的蒸汽腔、位于該蒸汽腔出口端的 用于噴出冷卻水的復數個噴嘴、位于所述的水冷套內的第二冷卻水通道，所述 的噴嘴與所述的第二冷卻水通道相連通，所述的第二冷卻水通道與所述的水冷 套的外部相連通；所述蒸汽腔的入口端與所述的流道的出口端相連通，所述蒸 汽腔的過流面積大于或等于所述流道的過流面積。所述的水冷套由上下表面相互對接并且可拆卸連接的上水冷套和下水冷套 組成。所述蒸汽腔的高度值比所述流道的高度值大0 5毫米。所述流道的長度 為17 25厘米。所述蒸汽腔的長度為5 10厘米。與現有技術相比，本技術具有如下優點1,所述蒸汽腔的過流面積大于或等于所述流道的過流面積，因此當銅坯材 從所述流道進入所述蒸汽腔中時，與所述蒸汽腔的內表面之間總會留有一定空 間。從噴嘴噴出的冷卻水在接觸到高溫坯材的瞬間氣化成水蒸汽并充斥入該空 間內，使該空間內的空氣被排出，因此起到了使位于該蒸汽腔中的坯材外表面 不與空氣接觸的作用，保護了坯材不發生氧化。采用本技術所述的結晶器 鑄造的銅坯材表面光亮無氧化。2，由于一次水冷和二次水冷之間間隔的時間非常短，幾乎在同時完成，銅 坯材瞬間從高溫銅水的鑄造溫度冷卻至室溫，該淬冷過程使得坯材內部的晶粒 無法繼續長大，在晶粒很小的狀態下即被凍結。因此生產出的坯材結構十分致 密，塑性非常好。附圖說明附圖1為結晶器的主視圖； 附圖2為結晶器的俯視圖； 附圖3為結晶器的A-A向剖視附圖4為水冷套的右視圖；附圖5為結晶器的立體分解附圖6為連鑄機組在水平引鑄狀態下的示意圖； 附圖7為連鑄機組在下斜式引鑄狀態下的示意其中100、結晶器；110、石墨模具；111、流道；120、水冷套；121、蒸 汽腔；122、水冷腔；123、第一入水口； 124、第一出水口； 125、第二冷卻水 通道；126、噴嘴；127、模具安放腔；128、上水冷套；129、下水冷套；200、連鑄機組；250、連體爐；210、熔化池；220、凈化池；230、保溫池；215、第 一通道；225、第二通道；240、電加熱器。具體實施方式下面以鑄造光亮無氧化銅帶坯為例，結合附圖對本技術的具體實施方 式進行說明r如附圖l、附圖2所示，結晶器100包括石墨模具110和水冷套120，其 中水冷套120是由上水冷套128和下水冷套129組合形成的。如附圖3和附圖5所示，在石墨模具110的中部貫通有矩形的流道111。 水冷套120的中部貫通有相連接的模具安放腔127和蒸汽腔121。將石墨模具 110緊密貼合的嵌放在模具安放腔127內，則所述的流道111和所述的蒸汽腔 121相連通。在所述的上水冷套128和下水冷套129上，各獨立設置有一次水冷系統和 二次水冷系統。所述的一次水冷系統包括水冷腔122、第一入水口 123、第一 出水口 124，冷卻水從第一入水口 123流入水冷腔再從第一出水口 124流出結 晶器100夕卜，起到水冷作用，將流經流道111的銅水冷卻為紅熱態的固態帶坯。根據帶坯寬度和所需的水冷強度，可沿橫向或縱向設置復數個第一入水口 123和第一出水口 124。如附圖3和附圖4所示，所述的第二水冷系統包括相連通的第二冷卻水通 道125和噴嘴126。噴嘴126位于蒸汽腔121的出口端，冷卻水從第二冷卻水 通道125流入，再從噴嘴126直接噴向紅熱態帶坯表面，起到淬冷作用。此實施例中，所述蒸汽腔121為與流道的寬度相同的矩形，但其高度值比 流道的高度值高2毫米。蒸汽腔121也可設計為其他形狀，例如入口端的過流 面積大于出口端過流面積的形狀，只需保證水蒸汽填充空間的密封性良好即可。 蒸汽腔121的過流面積也可與流道相同，由于銅水在從液態凝結至固態且溫度逐漸下降的過程中會發生熱脹冷縮，故當銅坯材從流道111進入蒸汽腔121時， 即時蒸汽腔121與流道111的過流面積相同，坯材的外表面也不會與蒸汽腔121 的內表面相接觸。此實施例中，流道111的長度為18厘米，模具安放腔127的長度為9厘 米，蒸汽腔121的長度為8厘米。流道lll和蒸汽腔121的長度，以及冷卻段 的長度可根據所鑄造坯材的加工條件進行設計。如附圖6和附圖7所示，根據本技術實施的水平連鑄機組包括連體爐 250和位于該連體爐下方的電加熱器240。所述的連體爐250被池壁分隔成依次相鄰接的熔化池210、凈化池220和 保溫池230。在熔化池210和凈化池220之間的池壁底部設置有第一通道215， 在凈化池220和保溫池230之間的池壁底部設置有第二通道225。無須額外的 銅水傾倒工序，銅水即可通過所述的第一通道215和第二通道22本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種結晶器，包括石墨模具（１１０）和水冷套（１２０），其中，所述的石墨模具（１１０）包括前后貫通該石墨模具（１１０）的流道（１１１）；所述的水冷套（１２０）包括位于該水冷套（１２０）的前端并用于嵌放所述石墨模具（１１０）的模具安放腔（１２７）、位于所述水冷套（１２０）內部的水冷腔（１２２）、用于從外部連通至該水冷腔（１２２）的至少一個第一入水口（１２３）和至少一個第一出水口（１２４），其特征在于：所述的水冷套（１２０）還包括前后貫通所述水冷套（１２０）的用于使銅坯材通 過的蒸汽腔（１２１）、位于該蒸汽腔（１２１）出口端的用于噴出冷卻水的復數個噴嘴（１２６）、位于所述的水冷套（１２０）內的第二冷卻水通道（１２５），所述的噴嘴（１２６）與所述的第二冷卻水通道（１２５）相連通，所述的第二冷卻水通道（１２５）與所述的水冷套（１２０）的外部相連通；所述蒸汽腔（１２１）的入口端與所述的流道（１１１）的出口端相連通，所述蒸汽腔（１２１）的過流面積大于或等于所述流道（１１１）的過流面積。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪智勇，
申請(專利權)人：倪智勇，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]