上引连铸用无氧铜铸坯结晶器制造技术

本发明专利技术公开了一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其中通过在冷却水套的中空内腔内与石墨模的型腔相接处的周向腔壁上设置柔性导热隔氧层，从而能够使得铜水在铸造过程中实现真空隔氧状态，并能够在无氧铜铸坯在被牵引的过程中起到润滑和导热作用，降低铸坯的温度，同时该结晶器中采用上进下出的冷却水循环方式，并使得冷却水套中保持较高的水位，该冷却方式能够避免无氧铜铸坯在结晶过程中过冷，实现阶梯冷却，提高了铸造质量。该结晶器满足了低氧含量（≤5ppm）、低电阻率（≤0.017593/Ω?mm2/m）、高密度宽幅无氧铜的生产要求，能够获取高质量的无氧铜铸坯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器。
技术介绍
采用上引连铸法生产无氧铜是通过将铜溶液上引至结晶器中使铜液在结晶器内成型，并牵引出所需规格铸坯，铸坯的质量、氧含量以及致密度与结晶器的隔氧性、成形性和冷却过程有着密切关系。现有的上引连铸用结晶器和上引连铸用铜铸坯结晶器模具的成型腔中无隔氧设计，且冷却水循环方向为下进上出，不能完全满足低氧含量(< 5ppm)、低电阻率(彡O. 017593/Ω ·πιπι2/πι)、高密度宽幅无氧铜的生产要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，从而满足低氧含量、低电阻率、高密度宽幅无氧铜的生产要求。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，所述结晶器包括具有中空内腔的冷却水套、固设在所述冷却水套底部的石墨模，所述石墨模具有供铜水成型形成所述无氧铜铸坯的型腔，所述型腔顶部与所述中空内腔相连通，所述中空内腔中靠近所述石墨模上所述型腔处的周向腔壁上固定地设有柔性导热隔氧层，所述石墨模的底部具有与所述型腔连通的入料口，所述冷却水套的顶部开设有与所述中空内腔相连通的出料口，所述冷 却水套上还开设有环设在所述中空内腔周部上的冷却腔，所述冷却水套上端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的注水口，所述冷却水套的下端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的出水口，所述出水口上设有导流管，所述导流管沿竖直方向向上延伸，所述导流管的管口距所述出水口沿竖直方向的高度为所述注水口与所述出水口沿竖直方向距离的2/3 I倍。优选地，所述柔性导热隔氧层为石墨鳞片。优选地，所述石墨模通过固定套固定设置在所述冷却水套的底部。进一步优选地，所述固定套下端部还固定地套设有保护套，所述石墨模上露出所述固定套的端部收容在所述保护套的内腔中。优选地，所述冷却水套的周向侧壁上还固定地设有多个加强筋。进一步优选地，所述冷却水套的周向侧壁上开设有多个凹槽，所述多个加强筋对应配合地嵌设在所述多个凹槽中。更进一步优选地，所述凹槽的截面呈圆形，对应地，所述加强筋的截面呈圆形，所述加强筋的截面直径为60 80mm。优选地，所述导流管呈Z字形。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点本专利技术的一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其中通过在冷却水套的中空内腔内与石墨模的型腔相接处的周向腔壁上设置柔性导热隔氧层，从而能够使得铜水在铸造过程中实现真空隔氧状态，并能够在无氧铜铸坯在被牵引的过程中起到润滑和导热作用，降低铸坯的温度，同时该结晶器中采用上进下出的冷却水循环方式，并使得冷却水套中保持较高的水位，该冷却方式能够避免无氧铜铸坯在结晶过程中过冷，实现阶梯冷却，提高了铸造质量。该结晶器满足了低氧含量(彡5ppm)、低电阻率(彡O. 017593/Ω高密度宽幅无氧铜的生产要求，能够获取高质量的无氧铜铸坯。附图说明附图1为本专利技术的结晶器的主视结构示意图 ； 附图2为附图1中A-A部剖视结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体的实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。参见图1、图2所示的一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，该结晶器包括冷却水套1、固定设置在冷却水套I底部的石墨模2，冷却水套I上具有中空内腔，石墨模2具有供铜水成型形成无氧铜铸坯的型腔，该型腔的顶部与冷却水套I的中空内腔相连通，石墨模2的底部具有与其型腔相连通的入料口 12，冷却水套I的顶部开设有与其中空内腔相连通的出料口 11，铜水经入料口 12进入石墨模2的型腔中成型形成无氧铜铸坯，该无氧铜铸坯再经冷却水套I的中空内腔中从出料口 11被牵引出。冷却水套I的中空内腔中靠近石墨模2上型腔处的周向腔壁上固定地设有柔性导热隔氧层7，该柔性导热隔氧层7可选用石墨鳞片，这样可防止空气中的氧进入石墨模2的型腔中以及进入刚刚成型的无氧铜铸坯中，使得铜水铸造过程中实现真空隔氧状态。此外，采用石墨鳞片作为柔性导热隔氧层7，其还能够在无氧铜铸坯牵引过程中起到润滑和导热作用，降低铸造温度。参见图1、图2所示，由于铜水结晶成型的过程中释放出大量的热量，冷却水套I上还开设有环设在中空内腔周部上的冷却腔，冷却水套I上端部上开设有多个与上述冷却腔相连通的注水口 8，冷却水套I的下端部上开设有多个与上述冷却腔相连通的出水口 9，出水口 9上设有导流管5，导流管5可设置为“Z”字型，其管口 10位于出水口 9的上方，管口10距出水口 9沿竖直方向的高度为注水口 8与出水口 9沿竖直方向距离的2/3 I倍。这样冷却水流动采用从冷却水套I的上方流入下方的上进下出循环路线，避免了结晶过程过冷的现象，实现了阶梯冷却，能够有效地提高铸造质量。同时，设置导流管5能够使得冷却水套I的冷却腔中始终保持足够水位的水，从而保证对中空内腔中的无氧铜铸坯的冷却效果。在这里，注水口 8、出水口 9分别设置有两个，对应地，导流管5有两根。参见图1、图2所示，石墨模2是通过固定套3固定设置在冷却水套I的底部的，石墨模2的一端露出在固定套3的外部。为了对石墨模进行防护，固定套3的下端部上还固定地套设有保护套4，石墨模2上露出固定套3的端部即收容在保护套4的内腔中。在本实施例中，为了对冷却水套I沿竖直方向上的刚度进行加强，冷却水套I的周向侧壁上还固定地设置有多个加强筋6，在这里，加强筋6按照如下方式设置冷却水套I的周向侧壁上开设有多个凹槽，这多个加强筋6即对应配合地嵌设在上述多个凹槽中，加强筋6选用刚度良好的不锈钢材料制作，其截面可设置为圆形，对应地，上述凹槽的截面亦呈圆形，加强筋6和凹槽的截面直径均可设置为60 80mm。综上所述，本专利技术的上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其中通过在冷却水套I的中空内腔内与石墨模2的型腔相接处的周向腔壁上设置柔性导热隔氧层7，从而能够使得铜水在铸造过程中实现真空隔氧状态，并能够在无氧铜铸坯在被牵引的过程中起到润滑和导热作用，降低铸坯的温度，同时该结晶器中采用上进下出的冷却水循环方式，并使得冷却水套I中保持较高的水位，该冷却方式能够避免无氧铜铸坯在结晶过程中过冷，实现阶梯冷却，提高了铸造质量，经该结晶器铸造获得的无氧铜铸坯满足低氧含量(< 5ppm)、低电阻率(彡O. 017593/Ω ·_2/πι)、高密度的性能要求，同时经该结晶器结晶成型能够获得宽幅较大的无氧铜铸坯。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其特征在于：所述结晶器包括具有中空内腔的冷却水套、固设在所述冷却水套底部的石墨模，所述石墨模具有供铜水成型形成所述无氧铜铸坯的型腔，所述型腔顶部与所述中空内腔相连通，所述中空内腔中靠近所述石墨模上所述型腔处的周向腔壁上固定地设有柔性导热隔氧层，所述石墨模的底部具有与所述型腔连通的入料口，所述冷却水套的顶部开设有与所述中空内腔相连通的出料口，所述冷却水套上还开设有环设在所述中空内腔周部上的冷却腔，所述冷却水套上端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的注水口，所述冷却水套的下端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的出水口，所述出水口上设有导流管，所述导流管沿竖直方向向上延伸，所述导流管的管口距所述出水口沿竖直方向的高度为所述注水口与所述出水口沿竖直方向距离的2/3～1倍。

【技术特征摘要】
1.一种上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其特征在于所述结晶器包括具有中空内腔的冷却水套、固设在所述冷却水套底部的石墨模，所述石墨模具有供铜水成型形成所述无氧铜铸坯的型腔，所述型腔顶部与所述中空内腔相连通，所述中空内腔中靠近所述石墨模上所述型腔处的周向腔壁上固定地设有柔性导热隔氧层，所述石墨模的底部具有与所述型腔连通的入料口，所述冷却水套的顶部开设有与所述中空内腔相连通的出料口，所述冷却水套上还开设有环设在所述中空内腔周部上的冷却腔，所述冷却水套上端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的注水口，所述冷却水套的下端部上开设有多个与所述冷却腔相连通的出水口，所述出水口上设有导流管，所述导流管沿竖直方向向上延伸，所述导流管的管口距所述出水口沿竖直方向的高度为所述注水口与所述出水口沿竖直方向距离的2/3 I倍。2.根据权利要求1所述的上引连铸用无氧铜铸坯结晶器，其特征在于所述柔性导热隔氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣华，张荣明，苏平，殷明亮，
申请(专利权)人：富威科技吴江有限公司，
类型：发明
国别省市：