水平连铸铜合金棒材的装置及工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的水平连铸铜合金棒材的装置及工艺方法，省去了已有技术中的有芯工频加热器及熔沟；保温包底部呈斜坡状，向连接结晶器的通道倾斜；保温包采用多层结构，采用多种保温性好的保温材料，提高保温包的保温性；设置了操作孔；用焦碳对保温包内膛先预热，再用柴油加热器加热。具有无混料，保证所拉铸棒材的品质优良，节约能源，操作方便等优点。本发明专利技术提供的装置及工艺方法也适用于拉铸紫铜棒材。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。在本专利技术完成之前，《有色金属熔炼与铸锭》(冶金工业出版社1988年10月出版)P176～179第9章第3节介绍的铜合金水平连铸装置；《上海金属(有色分册)》第13卷第5期P14介绍的卧式连铸装置；《德马格Technica(Demag Technlca)有关有色金属和铸铁的连铸技术》德国德马格公司(DEMAG Technlca GmbH)1993年出版的产品介绍资料P4、P8、P9介绍的水平连铸机，均采用有芯功频加热器对熔沟加热，通过熔沟中的合金液与保温包内的合金液互相交流，以保持保温包内合金液的流动性。要求加热器不断电，即使生产间隙时仍不能断电，以保持熔沟内是合金液，故耗电量大；采用冷态启动方式，首批注入保温包的合金熔液必定有个降温过程，合金液的流动性降低，必须耗费大量电能用于提高保温包内合金液的温度，使生产率降低；倾出保温包中合金液时，需将保温包倾转90度以上，操作不方便；更换合金品种时，内膛和熔沟不容易清理干净，一则易造成混料，使所拉铸的棒材品质下降；二则不适于小批量多品种生产；保温包的修筑材料仅采用轻质耐火材料，其保温性较差，也增加了能量的消耗；《有色金属熔炼与铸锭》中介绍的卧式连铸装置中的结晶器为一次性使用，增加了生产成本。本专利技术的目的在于，提供节约能源、更换铜合金品种方便且保证所拉铸棒材品质优良，操作方便的。本专利技术提供的水平连铸铜合金棒材的装置中包括保温包、结晶器和柴油加热器。保温包由从内向外依次设置的内膛、内衬、保温层、内隔热层、外隔热层、外壳构成；内膛底部呈斜坡状，向连接结晶器的通道倾斜，通道呈内大外小的喇叭状；操作孔在保温包侧壁下部，其下沿低于内膛底部；结晶器由石墨型与外水冷套过盈配合制成。内衬用中性耐火材料打结成圆筒状，厚度为50mm～60mm；内腔为保温包的内膛，内膛的尺寸直径为250mm～400mm，高为300mm～500mm；保温层用比重为0.8g/cm3～1g/cm3的轻质耐火砖砌成，厚度为120mm～130mm；内隔热层用硅藻土砖砌成，厚度为80mm～150mm，并用硅藻土砖将保温包角部塞实；外隔热层是厚度为20mm～30mm的硅酸铝纤维板；外壳用厚度为8mm～10mm的钢板焊接而成；操作孔的直径为120mm～180mm；结晶器的石墨型孔为φ30mm～φ150mm圆形或相应截面尺寸的正多边形、长方形。柴油加热器的喷嘴由旋转悬臂支撑在注液孔上方中央，且喷油口朝下。使用上述装置拉铸铜合金棒材的工艺如下(1)点燃置入保温包内膛的焦碳对内膛进行预热，待内膛温度升至700℃～800℃，将焦碳由操作孔取出，用操作孔堵块将操作孔封闭并填砂塞实；(2)将结晶器通过法兰盘安装于通道口；(3)点燃柴油加热器，用柴油火焰对内膛加热，待内膛温度升至1000℃～1100℃，将柴油加热器的喷嘴移开，从注液口注入首批铜合金熔液；(4)启动摆动机构，牵引机构拉铸铜合金棒材；(5)在拉铸过程中多次从注液口加入铜合金熔液，保持保温包内合金液的流动性，保证连续不间断地拉铸铜合金棒材；(6)在拉铸结束前采用柴油加热器加热保温包内最后一批合金液，将保温包中的合金液拉铸完。本专利技术与已有技术相比具有如下优点(1)省去工频加热器，节约了能源，降低了生产成本；(2)用焦碳对内膛进行预热，又用柴油火焰加热，防止首批注入合金液降温，保证了其流动性，提高了生产效率；(3)保温包内膛底部呈斜坡状，向连接结晶器的通道倾斜，可将保温包内合金液拉铸完不存留，又省去了熔沟，更换合金品种时无混料现象，保证了合金棒材的品质优良，而且减少了清理内膛的工作量，减轻了劳动强度；(4)操作孔设置于保温包侧壁下部，且下沿低于内膛底部，倾出保温包内合金液不需倾转保温包，操作方便；(5)结晶器采用壁较厚的石墨型，使用后仅需稍微加工扩大内孔，至少可反复使用3次，降低了生产成本；(6)保温包采用多层结构，多种保温性能好的保温材料，提高了保温包的保温性，可节约能源。附图说明图1是水平连铸铜合金棒材装置的结构示意图。图中1为外壳，2为外隔热层，3为内隔热层，4是保温层，5为内衬，6为内膛，7为喷嘴，8为注液口，9为上盖，10为法兰盘，11为外水冷套，12为石墨型，13为喷水环，14为牵引机构，15是棒材，16为摆动小车，17为通道，18为操作孔堵块，19为摆动机构。图2是图1的A—A剖视图。图中6为内膛，18为操作孔堵块，20为砂料。图3是柴油加热器结构示意图。图中7为喷嘴，21为旋转悬臂，22为送油管，23为油阀，24为支撑臂，25为风阀，26为送风软管，27为送风管，28为地下风机室。实施例1 拉铸φ50mm Cu-0.8％ Cr铜铬合金棒材。内衬用红硅石粉粘土混合料打结成圆筒状，厚度为50mm；内腔为保温包内膛，内膛尺寸直径为250mm，高为300mm；保温层用比重为1g/cm3轻质耐火硅砖砌成，厚度为125mm；内隔热层用硅藻土砖砌成，厚度为100mm，并用硅藻土砖块将保温包角部塞实；外隔热层是厚度为20mm的硅酸铝纤维板；外壳用8mm的钢板焊接而成；内膛底部呈斜坡状，向连接结晶器的通道倾斜，通道呈内大外小喇叭状；操作孔在保温包侧壁下部，其下沿低于内膛底部，直径为φ150mm；结晶器由内孔为φ51mm，壁厚为19mm的圆筒石墨型与外水冷套过盈配合制成；柴油加热器的喷嘴由旋转悬臂支撑在注液口上方中央，且喷油口朝下。使用上述装置再按如下步骤操作(1)点燃置入保温包内膛的焦碳，对内膛进行预热，待内膛温度升至800℃，将焦碳由操作孔取出，用操作孔堵块将操作孔封闭并填砂塞实；(2)将结晶器通过法兰盘安装于通道口；(3)点燃柴油加热器，用柴油火焰对内膛加热，待内膛温度升至1100℃，将柴油加热器的喷嘴移开，从注液口注入首批Cu-0.8％Cr熔液。(4)启动摆动机构，牵引机构拉铸φ50mm的Cu-0.8％Cr铜铬合金棒材；在拉铸过程中，多次从注液口注入Cu-0.8％Cr溶液，保持保温包内合金液的流动性，保证连续不间断地拉铸棒材；(5)拉铸结束前，将喷嘴移至注液口上方中央加热保温包内最后一批熔液，保持内膛中合金液的流动性，直至将合金熔液拉铸完毕。实施例2 使用上述设备拉铸φ55mm的ZQSn6-6-3锡青铜棒材。(1)取下结晶器，把石墨型内孔扩至56.1mm；取下操作孔堵块，将内膛清理干净；(2)点燃置入保温包内膛的焦碳，对内膛进行预热，待内膛温度升至750℃，将焦碳由操作孔取出，用操作孔堵块将操作孔封闭并填砂塞实；(3)将结晶器通过法兰盘安装于通道口；(4)点燃柴油加热器，用柴油火焰对内膛加热，待内膛温度升至1050℃，将柴油加热器的喷嘴移开，从注液口注入首批ZQSn6-6-3锡青铜熔液；(5)启动摆动机构，牵引机构拉铸φ55mm的ZQSn6-6-3棒材；在拉铸过程中，多次从注液口注入ZQSn6-6-3熔液，保持保温包内合金液的流动性，保证连续不间断地拉铸棒材；(6)拉铸结束前，将喷嘴移至注液口上方中央加热内膛，保持内膛中合金液的流动性，直至将合金熔液拉铸完毕。本专利技术提供的适用于拉铸紫铜棒材。权利要求1.一种水平连铸铜合金棒材的装置，包括保温包及与其相连接的结晶器，其特征是，保温包由从内向外依次设置的内膛、内衬、保温层、内隔热层、外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平连铸铜合金棒材的装置，包括保温包及与其相连接的结晶器，其特征是，保温包由从内向外依次设置的内膛［６］、内衬［５］、保温层［４］、内隔热层［３］、外隔热层［２］、外壳［１］构成；内膛［６］底部呈斜坡状，向连接结晶器的通道［１７］倾斜，通道［１７］呈内大外小的剌叭状；操作孔在保温包侧壁下部，其下沿低于内膛［６］底部；结晶器由石墨型［１２］与外水冷套［１１］过盈配合制成；柴油加热器的喷嘴［７］由旋转悬臂［２１］支撑在注液口［８］上方中央且，且喷油口朝下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘雨，徐春杰，朱锦侠，张兆云，张广义，张家泓，张云鹏，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]