專利名稱：上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
采用上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅是通過將銅溶液上引至結(jié)晶器中使銅液在結(jié)晶器內(nèi)成型，并牽引出所需規(guī)格鑄坯，鑄坯的質(zhì)量、氧含量以及致密度與結(jié)晶器的隔氧性、成形性和冷卻過程有著密切關(guān)系?，F(xiàn)有的上引連鑄用結(jié)晶器和上引連鑄用銅鑄坯結(jié)晶器模具的成型腔中無隔氧設(shè)計(jì)，且冷卻水循環(huán)方向?yàn)橄逻M(jìn)上出，不能完全滿足低氧含量(< 5ppm)、低電阻率(彡O. 017593/Ω ·πιπι2/πι)、高密度寬幅無氧銅的生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，從而滿足低氧含量、低電阻率、高密度寬幅無氧銅的生產(chǎn)要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，所述結(jié)晶器包括具有中空內(nèi)腔的冷卻水套、固設(shè)在所述冷卻水套底部的石墨模，所述石墨模具有供銅水成型形成所述無氧銅鑄坯的型腔，所述型腔頂部與所述中空內(nèi)腔相連通，所述中空內(nèi)腔中靠近所述石墨模上所述型腔處的周向腔壁上固定地設(shè)有柔性導(dǎo)熱隔氧層，所述石墨模的底部具有與所述型腔連通的入料口，所述冷卻水套的頂部開設(shè)有與所述中空內(nèi)腔相連通的出料口，所述冷 卻水套上還開設(shè)有環(huán)設(shè)在所述中空內(nèi)腔周部上的冷卻腔，所述冷卻水套上端部上開設(shè)有多個(gè)與所述冷卻腔相連通的注水口，所述冷卻水套的下端部上開設(shè)有多個(gè)與所述冷卻腔相連通的出水口，所述出水口上設(shè)有導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管沿豎直方向向上延伸，所述導(dǎo)流管的管口距所述出水口沿豎直方向的高度為所述注水口與所述出水口沿豎直方向距離的2/3 I倍。優(yōu)選地，所述柔性導(dǎo)熱隔氧層為石墨鱗片。優(yōu)選地，所述石墨模通過固定套固定設(shè)置在所述冷卻水套的底部。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述固定套下端部還固定地套設(shè)有保護(hù)套，所述石墨模上露出所述固定套的端部收容在所述保護(hù)套的內(nèi)腔中。優(yōu)選地，所述冷卻水套的周向側(cè)壁上還固定地設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)筋。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述冷卻水套的周向側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)凹槽，所述多個(gè)加強(qiáng)筋對應(yīng)配合地嵌設(shè)在所述多個(gè)凹槽中。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述凹槽的截面呈圓形，對應(yīng)地，所述加強(qiáng)筋的截面呈圓形，所述加強(qiáng)筋的截面直徑為60 80mm。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流管呈Z字形。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其中通過在冷卻水套的中空內(nèi)腔內(nèi)與石墨模的型腔相接處的周向腔壁上設(shè)置柔性導(dǎo)熱隔氧層，從而能夠使得銅水在鑄造過程中實(shí)現(xiàn)真空隔氧狀態(tài)，并能夠在無氧銅鑄坯在被牽引的過程中起到潤滑和導(dǎo)熱作用，降低鑄坯的溫度，同時(shí)該結(jié)晶器中采用上進(jìn)下出的冷卻水循環(huán)方式，并使得冷卻水套中保持較高的水位，該冷卻方式能夠避免無氧銅鑄坯在結(jié)晶過程中過冷，實(shí)現(xiàn)階梯冷卻，提高了鑄造質(zhì)量。該結(jié)晶器滿足了低氧含量(彡5ppm)、低電阻率(彡O. 017593/Ω高密度寬幅無氧銅的生產(chǎn)要求，能
夠獲取高質(zhì)量的無氧銅鑄坯。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)晶器的主視結(jié)構(gòu)示意圖 ；
附圖2為附圖1中A-A部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。參見圖1、圖2所示的一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，該結(jié)晶器包括冷卻水套1、固定設(shè)置在冷卻水套I底部的石墨模2，冷卻水套I上具有中空內(nèi)腔，石墨模2具有供銅水成型形成無氧銅鑄坯的型腔，該型腔的頂部與冷卻水套I的中空內(nèi)腔相連通，石墨模2的底部具有與其型腔相連通的入料口 12，冷卻水套I的頂部開設(shè)有與其中空內(nèi)腔相連通的出料口 11，銅水經(jīng)入料口 12進(jìn)入石墨模2的型腔中成型形成無氧銅鑄坯，該無氧銅鑄坯再經(jīng)冷卻水套I的中空內(nèi)腔中從出料口 11被牽引出。冷卻水套I的中空內(nèi)腔中靠近石墨模2上型腔處的周向腔壁上固定地設(shè)有柔性導(dǎo)熱隔氧層7，該柔性導(dǎo)熱隔氧層7可選用石墨鱗片，這樣可防止空氣中的氧進(jìn)入石墨模2的型腔中以及進(jìn)入剛剛成型的無氧銅鑄坯中，使得銅水鑄造過程中實(shí)現(xiàn)真空隔氧狀態(tài)。此外，采用石墨鱗片作為柔性導(dǎo)熱隔氧層7，其還能夠在無氧銅鑄坯牽引過程中起到潤滑和導(dǎo)熱作用，降低鑄造溫度。參見圖1、圖2所示，由于銅水結(jié)晶成型的過程中釋放出大量的熱量，冷卻水套I上還開設(shè)有環(huán)設(shè)在中空內(nèi)腔周部上的冷卻腔，冷卻水套I上端部上開設(shè)有多個(gè)與上述冷卻腔相連通的注水口 8，冷卻水套I的下端部上開設(shè)有多個(gè)與上述冷卻腔相連通的出水口 9，出水口 9上設(shè)有導(dǎo)流管5，導(dǎo)流管5可設(shè)置為“Z”字型，其管口 10位于出水口 9的上方，管口10距出水口 9沿豎直方向的高度為注水口 8與出水口 9沿豎直方向距離的2/3 I倍。這樣冷卻水流動(dòng)采用從冷卻水套I的上方流入下方的上進(jìn)下出循環(huán)路線，避免了結(jié)晶過程過冷的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了階梯冷卻，能夠有效地提高鑄造質(zhì)量。同時(shí)，設(shè)置導(dǎo)流管5能夠使得冷卻水套I的冷卻腔中始終保持足夠水位的水，從而保證對中空內(nèi)腔中的無氧銅鑄坯的冷卻效果。在這里，注水口 8、出水口 9分別設(shè)置有兩個(gè)，對應(yīng)地，導(dǎo)流管5有兩根。參見圖1、圖2所示，石墨模2是通過固定套3固定設(shè)置在冷卻水套I的底部的，石墨模2的一端露出在固定套3的外部。為了對石墨模進(jìn)行防護(hù)，固定套3的下端部上還固定地套設(shè)有保護(hù)套4，石墨模2上露出固定套3的端部即收容在保護(hù)套4的內(nèi)腔中。在本實(shí)施例中，為了對冷卻水套I沿豎直方向上的剛度進(jìn)行加強(qiáng)，冷卻水套I的周向側(cè)壁上還固定地設(shè)置有多個(gè)加強(qiáng)筋6，在這里，加強(qiáng)筋6按照如下方式設(shè)置冷卻水套I的周向側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)凹槽，這多個(gè)加強(qiáng)筋6即對應(yīng)配合地嵌設(shè)在上述多個(gè)凹槽中，加強(qiáng)筋6選用剛度良好的不銹鋼材料制作，其截面可設(shè)置為圓形，對應(yīng)地，上述凹槽的截面亦呈圓形，加強(qiáng)筋6和凹槽的截面直徑均可設(shè)置為60 80mm。綜上所述，本發(fā)明的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其中通過在冷卻水套I的中空內(nèi)腔內(nèi)與石墨模2的型腔相接處的周向腔壁上設(shè)置柔性導(dǎo)熱隔氧層7，從而能夠使得銅水在鑄造過程中實(shí)現(xiàn)真空隔氧狀態(tài)，并能夠在無氧銅鑄坯在被牽引的過程中起到潤滑和導(dǎo)熱作用，降低鑄坯的溫度，同時(shí)該結(jié)晶器中采用上進(jìn)下出的冷卻水循環(huán)方式，并使得冷卻水套I中保持較高的水位，該冷卻方式能夠避免無氧銅鑄坯在結(jié)晶過程中過冷，實(shí)現(xiàn)階梯冷卻，提高了鑄造質(zhì)量，經(jīng)該結(jié)晶器鑄造獲得的無氧銅鑄坯滿足低氧含量(< 5ppm)、低電阻率(彡O. 017593/Ω ·_2/πι)、高密度的性能要求，同時(shí)經(jīng)該結(jié)晶器結(jié)晶成型能夠獲得寬幅較大的無氧銅鑄坯。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述結(jié)晶器包括具有中空內(nèi)腔的冷卻水套、固設(shè)在所述冷卻水套底部的石墨模，所述石墨模具有供銅水成型形成所述無氧銅鑄坯的型腔，所述型腔頂部與所述中空內(nèi)腔相連通，所述中空內(nèi)腔中靠近所述石墨模上所述型腔處的周向腔壁上固定地設(shè)有柔性導(dǎo)熱隔氧層，所述石墨模的底部具有與所述型腔連通的入料口，所述冷卻水套的頂部開設(shè)有與所述中空內(nèi)腔相連通的出料口，所述冷卻水套上還開設(shè)有環(huán)設(shè)在所述中空內(nèi)腔周部上的冷卻腔，所述冷卻水套上端部上開設(shè)有多個(gè)與所述冷卻腔相連通的注水口，所述冷卻水套的下端部上開設(shè)有多個(gè)與所述冷卻腔相連通的出水口，所述出水口上設(shè)有導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管沿豎直方向向上延伸，所述導(dǎo)流管的管口距所述出水口沿豎直方向的高度為所述注水口與所述出水口沿豎直方向距離的2/3 I倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述柔性導(dǎo)熱隔氧層為石墨鱗片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述石墨模通過固定套固定設(shè)置在所述冷卻水套的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述固定套下端部還固定地套設(shè)有保護(hù)套，所述石墨模上露出所述固定套的端部收容在所述保護(hù)套的內(nèi)腔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述冷卻水套的周向側(cè)壁上還固定地設(shè)有多個(gè)加強(qiáng)筋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述冷卻水套的周向側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)凹槽，所述多個(gè)加強(qiáng)筋對應(yīng)配合地嵌設(shè)在所述多個(gè)凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述凹槽的截面呈圓形，對應(yīng)地，所述加強(qiáng)筋的截面呈圓形，所述加強(qiáng)筋的截面直徑為60 80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其特征在于所述導(dǎo)流管呈Z 字形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種上引連鑄用無氧銅鑄坯結(jié)晶器，其中通過在冷卻水套的中空內(nèi)腔內(nèi)與石墨模的型腔相接處的周向腔壁上設(shè)置柔性導(dǎo)熱隔氧層，從而能夠使得銅水在鑄造過程中實(shí)現(xiàn)真空隔氧狀態(tài)，并能夠在無氧銅鑄坯在被牽引的過程中起到潤滑和導(dǎo)熱作用，降低鑄坯的溫度，同時(shí)該結(jié)晶器中采用上進(jìn)下出的冷卻水循環(huán)方式，并使得冷卻水套中保持較高的水位，該冷卻方式能夠避免無氧銅鑄坯在結(jié)晶過程中過冷，實(shí)現(xiàn)階梯冷卻，提高了鑄造質(zhì)量。該結(jié)晶器滿足了低氧含量(≤5ppm)、低電阻率(≤0.017593/Ω mm2/m)、高密度寬幅無氧銅的生產(chǎn)要求，能夠獲取高質(zhì)量的無氧銅鑄坯。
文檔編號B22D11/14GK103008592SQ20121057146
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者朱榮華, 張榮明, 蘇平, 殷明亮 申請人:富威科技(吳江)有限公司