铜管水平连铸二次结晶器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铜管水平连铸二次结晶器，包括通过螺栓连接结构连接在一起的前盖板和后盖板，前盖板具有前中心孔，后盖板具有后中心孔；前盖板上沿径向设有进水孔，前盖板与后盖板之间围成倾斜向后并朝向铸坯外表面的喷水孔，喷水孔在径向方向上向外与进水孔相连通且向内与前中心孔和后中心孔相连通，进水孔用于连接外置的高压水源。前盖板前部沿径向设有用于通入惰性气体的进气孔。本实用新型专利技术通过喷水降温，使铸坯具有更好的组织和性能；同时喷水方向与铸坯移动方向一致且位于铸坯外部，避免了以往二次回流带来的安全事故。惰性气体保护装置可以对高温铸坯形成有效的惰性气体保护层，防止发生氧化缺陷。防止发生氧化缺陷。防止发生氧化缺陷。

【技术实现步骤摘要】
铜管水平连铸二次结晶器


[0001]本技术涉及一种水平连铸
，尤其涉及一种二次结晶器。

技术介绍

[0002]铜管材被应用到生活中的各个方面，目前制备铜管的主要方法有水平连铸法和挤压法。其中，水平连铸法具有设备投资小、生产效率高以及生产成本低等特点，在铜管制备中得到了广泛的应用。
[0003]尤其是在制冷换热用的空调管材制备过程中，绝大部分采取水平连铸法。金属在一次结晶器内凝固成初始坯壳，并在一次和二次结晶器的共同作用下完全凝固成铜管材。
[0004]当前使用的二次结晶器采取的是浸泡的方式，高温铜管从一次结晶器引出后直接浸泡到二次冷却水中，实现强制冷却。
[0005]由于采取浸泡的方式，管材牵引时可能出现问题，如发生牵引一半管材的情况下，二次结晶器的水流会顺着管材回流到一次结晶器甚至到保温炉前腔，引发爆炸事故。同时，对于一些合金，浸泡式的方式冷却强度过大，得到的铸坯难以具有良好组织和性能。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种铜管水平连铸二次结晶器，通过向铸坯外表面均匀喷水降温避免浸泡降温带来的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种铜管水平连铸二次结晶器，以铸坯生产时的移动方向为后向，反向为前向，包括通过螺栓连接结构连接在一起的前盖板和后盖板，前盖板具有用于穿过铸坯的前中心孔，后盖板具有用于穿过铸坯的后中心孔；
[0008]前盖板上沿径向设有进水孔，前盖板与后盖板之间围成倾斜向后并朝向铸坯外表面的喷水孔，喷水孔在径向方向上向外与进水孔相连通且向内与前中心孔和后中心孔相连通，进水孔用于连接外置的高压水源。
[0009]后中心孔的截面呈后大前小的喇叭形。
[0010]螺栓连接结构用于在线连续调节喷水孔出口部的宽度；螺栓连接结构包括在前盖板后端面上开设的前螺纹孔、在后盖板对应位置处开设的后螺纹孔、与前螺纹孔和后螺纹孔螺纹配合的连接螺栓以及套在连接螺栓上并压设在前盖板和后盖板之间的弹性垫片。
[0011]前盖板后端设有垫片槽，弹性垫片前端压设于垫片槽的槽底，垫片槽的中心线垂直于前盖板和后盖板的配合面。
[0012]前盖板前部沿径向设有用于通入惰性气体的进气孔，前盖板前端于径向内端处设有惰性气体保护通路，惰性气体保护通路呈环形并沿周向与前中心孔相连通，进气孔与惰性气体保护通路相连通；惰性气体保护通路的宽度用d1表示，0.5毫米≤d1≤1毫米。
[0013]喷水孔的喷水方向与铸坯母线的夹角为θ度，5≤θ≤40。
[0014]本技术还提供了采用上述铜管水平连铸二次结晶器进行的喷射降温方法，使用时铸坯由前向后通过前中心孔和后中心孔，通过高压惰性气体源向进气孔中通入惰性气
体，同时通过高压水源向进水孔中通入高压水，惰性气体包绕铸坯表面从而隔离空气防止铸坯表面氧化，水由前向后喷射在铸坯表面从而使铸坯降温。
[0015]需要调节铸坯的冷却速度时，通过调节螺栓连接结构的拧紧程度，调节弹性垫片的压缩程度，进而调节调节前盖板和后盖板之间的间距D1，最终调节喷水孔出口部的宽度d2从而调节喷水孔的喷水量；喷水量小于等于100升/分钟并大于等于5升/分钟。
[0016]本技术具有如下的优点：
[0017]本技术通过喷水孔向铸坯外表面喷水降温，相比以往浸泡降温，冷却强度由过大降为适中，使铸坯具有更好的组织和性能；同时喷水方向与铸坯移动方向一致且位于铸坯外部，因而避免了水沿铸坯中心孔回流至一次结晶器甚至保温炉前腔所导致的事故（如爆炸）。喷水方向朝后，防止水向前回流造成安全事故。
[0018]螺栓连接结构能够对喷水孔出口部的宽度d2实现在线连续调节，控制单位时间内的喷水量十分方便。
[0019]垫片槽将垫片的受压变形方向约束在垂直于前盖板和后盖板的配合面的方向，更有利于调节前盖板和后盖板之间的间距。
[0020]使用时，外置的高压惰性气体源（如高压气瓶或者常压气瓶，采用常压气瓶时需要同时采用气泵对惰性气体进行增压）通过管路与进气孔相连接，通过惰性气体保护通路进入前中心孔，并沿前中心孔向后吹出，从而在铸坯表面形成惰性气体保护层，防止铸坯表面接触空气在高温下氧化。惰性气体优选 氮气或氩气。
[0021]采用本技术的结构及方法，喷水孔出口部的宽度d能够实现在线连续调节，从而使得本技术的喷水量能够灵活适应实际需求，并且能够匹配不同型号的铸坯加工需求。
[0022]总之，为了解决现有浸泡式二次结晶器所存在的问题，本技术提出了一种铜管水平连铸二次结晶器，其采取以一定的角度将冷却水喷射到铸坯上的方式冷却铸坯，其喷射方向与铸坯前进方向一致，可以防止二次水的回流造成的安全事故。同时，其具有惰性气体保护装置，可以对高温铸坯形成有效的气体保护，防止其发生氧化缺陷。
附图说明
[0023]图1是本技术的铜管水平连铸二次结晶器的结构示意图；
[0024]图2是图1中A处的放大图；
[0025]图3是图1中B处的放大图。
具体实施方式
[0026]如图1至图3所示，本技术提供了一种铜管水平连铸二次结晶器，以铸坯14生产时的移动方向为后向，反向为前向，包括通过螺栓连接结构连接在一起的前盖板1和后盖板3，前盖板1具有用于穿过铸坯14的前中心孔2，后盖板3具有用于穿过铸坯14的后中心孔4；
[0027]前盖板1上沿径向设有进水孔5，前盖板1与后盖板3之间围成倾斜向后并朝向铸坯14外表面的喷水孔6，喷水孔6呈包绕铸坯14的环形，喷水孔6在径向方向上向外与进水孔5相连通且向内与前中心孔2和后中心孔4相连通，进水孔5用于连接外置的高压水源。
[0028]本技术通过喷水孔6向铸坯14外表面喷水降温，相比以往浸泡降温，冷却强度由过大降为适中，使铸坯14具有更好的组织和性能；同时由于是向铸坯14外表面喷水，因而避免了水沿铸坯14中心孔回流至一次结晶器甚至保温炉前腔所导致的事故（如爆炸）。喷水方向朝后，防止水向前回流造成安全事故。
[0029]后中心孔4的截面呈后大前小的喇叭形。螺栓连接结构用于在线连续调节喷水孔6出口部的宽度；螺栓连接结构包括在前盖板1后端面上开设的前螺纹孔7、在后盖板3对应位置处开设的后螺纹孔8、与前螺纹孔7和后螺纹孔8螺纹配合的连接螺栓9以及套在连接螺栓9上并压设在前盖板1和后盖板3之间的弹性垫片10。
[0030]螺栓连接结构能够对喷水孔6出口部的宽度d2实现在线连续调节，控制单位时间内的喷水量十分方便。
[0031]前盖板1后端设有垫片槽11，弹性垫片10前端压设于垫片槽11的槽底，垫片槽11的中心线垂直于前盖板1和后盖板3的配合面。
[0032]垫片槽11将垫片的受压变形方向约束在垂直于前盖板1和后盖板3的配合面的方向，更有利于调节前盖板1和后盖板3之间的间距。
[0033]前盖板1前部沿径向设有用于通入惰性气体的进气孔12，前盖板1前端于径向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铜管水平连铸二次结晶器，以铸坯生产时的移动方向为后向，反向为前向，其特征在于：包括通过螺栓连接结构连接在一起的前盖板和后盖板，前盖板具有用于穿过铸坯的前中心孔，后盖板具有用于穿过铸坯的后中心孔；前盖板上沿径向设有进水孔，前盖板与后盖板之间围成倾斜向后并朝向铸坯外表面的喷水孔，喷水孔在径向方向上向外与进水孔相连通且向内与前中心孔和后中心孔相连通，进水孔用于连接外置的高压水源。2.根据权利要求1所述的铜管水平连铸二次结晶器，其特征在于：后中心孔的截面呈后大前小的喇叭形。3.根据权利要求1或所述的铜管水平连铸二次结晶器，其特征在于：螺栓连接结构用于在线连续调节喷水孔出口部的宽度；螺栓连接结构包括在前盖板后端面上开设的前螺纹孔、在后盖板对应位置处开设的后螺纹孔、与前螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠涛，吕学强，郭立全，李乐奇，徐来凯，李娟，赵成彬，
申请(专利权)人：河南龙辉铜业有限公司，
类型：新型
国别省市：