上引连续铸造结晶器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种上引连续铸造结晶器。该结晶器的特点是冷却套分内套、外套二部分，外套下部固定石墨模，石墨模底部固定一堵片，堵片上有小孔或窄缝。在铸造过程中，外套规律地上下滑动带动石墨模相对于匀速上引的铸坯做上下振动。使铸坯下方的液态金属产生液面振荡、搅拌、湍流、压紧等作用，有效地使晶粒细化，并由此得到机械性能接近或相当于压力加工材的铸坯。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关金属及合金的一种连续铸造设备，特别是包括有冷却套和石墨模的上引连续铸造结晶器。国内外现有的上引连续铸造设备，均使用结晶器作为铸坯的结晶凝固和冷却之用。铸造时，结晶器固定在上引铸造机上，结晶器的下端插入被铸造的金属液中。金属液由结晶器下方的石墨模孔连续地进入石墨模，在石墨模中凝固成铸坯，被上引出来。由于结晶时金属液比较稳定，所以，铸造出来的金属铸坯晶粒粗大，属铸造组织，导致机械性能低。这样的铸坯在某些应用中不能直接使用，尚需要一定的压力加工，故铸坯的适用范围窄。为解决这个问题，曾有人采用增加水冷强度，提高铸造速度，添加变质剂等措施，但是效果并不明显。最后得到的金属及合金的铸坯仍为铸造组织，对于纯金属就更是如此。本技术的目的是提供一种具有射吸作用的上引连续铸造结晶器。它能使铸坯晶粒显著细化，消除铸造组织，机械性能接近或相当于压力加工材，故可以不经过压力加工而直接使用。本技术是这样实现的将现有技术中结晶器的水冷套分成有冷却腔的内套6和有冷却腔的外套7两部分，并分别进行冷却。内套6与外套7之间装有下滑套5和上滑动套10，外套7和内套6可以沿轴线上下相对滑动。外套7底部装有石墨模4，模孔下口固定安装一个有孔的堵片2，堵片2上有一个以上的小孔或窄缝1。在石墨模4内的铸坯8和堵片2之间形成一个液态金属腔3，该腔通过小孔或窄缝1与外部金属液相连通。这样的结构在铸造时铸坯8被匀速上引，振动源驱动外套7上下振动时，带动安装在外套7下面的石墨模4相对铸坯8上下振动，液态金属腔3的体积随振动而增减，腔内压力也随之增减，液态金属就从小孔或窄缝1中射出或吸入金属液射出，对应着腔内的压力增大，对铸坯8底层有挤压作用。吸入时，金属液射入液态金属腔3，产生搅拌、湍流、冲刷作用。石墨模4对铸坯8的振动，形成了液面振荡，刮下靠近铸坯8的石墨模4壁上的新生小晶粒。上述作用可以有效地细化晶粒，消除偏折，使铸坯8的铸造组织消失。由此可看出本技术的效果是明显的，使铸坯的晶粒细化消除铸造组织，用此法铸造出的金属及合金型材机械性能接近或相当于经过压力加工的型材，从而可减少工序提高生产效率。 附图说明图1是本技术上引连续铸造结晶器一种具体实施方案的剖视结构示意图。图2是图1中A－A向的剖视示意图。以下结合附图介绍一种本技术的实施例主要由冷却套和石墨模组成的上引连续铸造结晶器，其冷却套是由具有冷却腔的内套6和有冷却腔的外套7两部分组成；在内套6和外套7之间装有下滑动套5和上滑动套10，并使内套6和外套7可沿轴向上、下相对滑动；在外套7的底部安装石墨模4，石墨模4的模孔下口固定安装一个有孔的堵片2，在堵片2上有一个以上的小孔或窄缝1。小孔或窄缝1的数量、位置、孔径与孔形要根据不同的铸坯8的具体要求来确定。内套6的形状是同心园柱套，套内有同心园套形冷却腔，在冷却腔横截面的直径两端沿轴线在腔内上半部装有两个内套隔板16、19，将冷却腔分隔成下部相通的内套进水腔18和内套出水腔17。在内套6的上方横截面直径两端各装有内套进水管11与内套进水腔18相通和内套出水管12与内套出水腔17相通。外套7的形状亦是同心园柱套，套内同样有同心园套形冷却腔，在冷却腔横截面的直径两端沿轴线在腔内上半部装有两个外套隔板14，20，将冷却腔分成下部相通的外套进水腔21和外套出水腔15。在外套7的上方横截面直径两端各装有外套进水管9与外套进水腔21相通和外套出水管13与外套出水腔15相通。如此构成了本技术的一种上引连续铸造结晶器。用此上引连续铸造结晶器，在铸造过程中，铸坯8沿箭头B所示的方向被匀速上引。内套6固定不动。外套7连接机械振动源并在机械振动源的驱动下，沿双向箭头C所示的方向与内套6作上、下相对振动。同时带动与外套7底部固定连接的石墨模4进行振动。由此引起液态金属腔3的容积和压力随振动而变化，金属液通过安装在石墨模4下模孔处堵片2的小孔或窄缝1中射出和吸入，使即将凝固的金属液处于剧烈地振动和搅拌状态，达到细化晶粒和消除铸造组织的目的。至于外套7振动的幅度和频率，则要根据对铸坯机械性能的具体要求来调节。本技术特别适用于纯铜及部分铜合金的上引连续铸造。权利要求1.一种上引连续铸造结晶器，主要由冷却套及石墨模组成，其特征在于a、所述的冷却套是由有冷却腔的内套6和有冷却腔的外套7两部分组成；在b、所述石墨模4的模孔下口固定安装一个有孔的堵片2；c、在内套6与外套7之间装有下滑动套5和上滑动套10，使内套6与外套7可沿轴向上、下相对滑动。2.按照权利要求1所述的结晶器，其特征在于石墨模4安装在外套7的底部。3.按照权利要求1所述的结晶器，其特征在于安装在石墨模4模孔下的堵片2上有一个以上的小孔或窄缝1。4.按照权利要求1所述的结晶器，其特征在于内套6为同心园柱套，套内有同心园套形冷却腔，在冷却腔横截面的直径两端沿轴线在腔内上半部装有两个内套隔板16、19，将冷却腔分隔成下部相通的内套进水腔18和内套出水腔17。5.按照权利要求4所述的结晶器，其特征在于内套6的上方横截面直径两端各装有内套进水管11与内套进水腔18相通和内套出水管12与内套出水腔17相通。6.按照权利要求1所述的结晶器，其特征在于外套7为同心园柱套，套内有同心园套形冷却腔，在冷却腔横截面的直径两端沿轴线在腔内上半部装有两个外套隔板14、20，将冷却腔分成下部相通的外套进水腔21和外套出水腔15。7.按照权利要求6所述的结晶器，其特征在于外套7的上方横截面直径两端各装有外套进水管9与外套进水腔21相通和外套出水管13与外套出水腔15相通。专利摘要本技术提供了一种上引连续铸造结晶器。该结晶器的特点是冷却套分内套、外套二部分，外套下部固定石墨模，石墨模底部固定一堵片，堵片上有小孔或窄缝。在铸造过程中，外套规律地上下滑动带动石墨模相对于匀速上引的铸坯做上下振动。使铸坯下方的液态金属产生液面振荡、搅拌、湍流、压紧等作用，有效地使晶粒细化，并由此得到机械性能接近或相当于压力加工材的铸坯。文档编号B22D11/04GK2046047SQ89210910公开日1989年10月18日 申请日期1989年3月21日 优先权日1989年3月21日专利技术者夏立德 申请人:新泰市铜材研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上引连续铸造结晶器，主要由冷却套及石墨模组成，其特征在于：ａ、所述的冷却套是由有冷却腔的内套６和有冷却腔的外套７两部分组成；在ｂ、所述石墨模４的模孔下口固定安装一个有孔的堵片２；ｃ、在内套６与外套７之间装有下滑动套５和上滑动 套１０，使内套６与外套７可沿轴向上、下相对滑动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏立德，
申请(专利权)人：新泰市铜材研究所，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]