專利名稱：一種鑄錠多工位工裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于銅及銅合金冶金鑄造領(lǐng)域，尤其是涉及一種鑄錠多工位工裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，大規(guī)格銅及銅合金鑄錠的立式半連續(xù)鑄造過(guò)程，多采用單頭澆鑄，一次只鑄造一根鑄錠，一個(gè)鑄次的鑄造時(shí)間、輔助時(shí)間在4-5h左右，生產(chǎn)效率極低。傳統(tǒng)的大規(guī)格(直徑超過(guò)Φ 250mm)銅及銅合金鑄錠，存在表面細(xì)晶區(qū)、中部柱狀晶區(qū)、心部等軸晶區(qū)，三個(gè)晶區(qū)之間存在明顯的分界面，在后續(xù)的冷熱加工過(guò)程中，合金易于沿晶區(qū)分界面開(kāi)裂，使軋制過(guò)程無(wú)法進(jìn)行
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種大規(guī)格鑄錠多工位工裝系統(tǒng)。上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的一種鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)晶器工裝系統(tǒng)包括多個(gè)結(jié)晶器，在所述每個(gè)結(jié)晶器的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)2-6道溝槽，在所述溝槽內(nèi)預(yù)埋有電磁感應(yīng)線卷，所述溝槽的開(kāi)設(shè)位置位于結(jié)晶器的中上部，結(jié)晶前沿所處的區(qū)域。根據(jù)上述工裝系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)結(jié)晶器均具有獨(dú)立的進(jìn)水系統(tǒng)。本實(shí)用新型的有益效果該大規(guī)格鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，采用將電磁感應(yīng)線卷預(yù)埋在結(jié)晶器內(nèi)側(cè)預(yù)先開(kāi)設(shè)的溝槽內(nèi)，可以避免傳統(tǒng)切縫式電磁結(jié)晶器所存在的透磁不均勻的問(wèn)題，電磁效率極高。整體銅套有較好的磁場(chǎng)屏蔽作用，電磁結(jié)晶器在鑄造時(shí)，不對(duì)臨近的電磁結(jié)晶器產(chǎn)生干擾，為實(shí)現(xiàn)多模鑄造創(chuàng)造了條件。在結(jié)晶前沿發(fā)生上下移動(dòng)時(shí)，仍然能夠有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱狀晶，極大的改善鑄造組織和性能，有效防止鑄錠開(kāi)裂。能夠消除鑄錠表面拉裂現(xiàn)象，鑄錠表面質(zhì)量大幅提高。在不增加操作人員的情況下，可以大幅度提聞鑄造生廣效率。

圖I單個(gè)帶電磁線卷的結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2兩工位鑄錠裝置工裝系統(tǒng)圖；圖3三工位鑄錠裝置工裝系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，單個(gè)結(jié)晶器包括結(jié)晶器和電磁系統(tǒng)兩部分組成。其中，結(jié)晶器由壓蓋I、銅套2、水套3、石墨套6、結(jié)晶器進(jìn)水口 7、冷卻水腔7a、二次冷卻水出水口 8等部分組成；結(jié)晶器的作用是對(duì)銅液進(jìn)行冷卻，并形成鑄錠。所述結(jié)晶器銅套2插入水套3中，在銅套2和水套3之間形成冷卻水腔7a，結(jié)晶器進(jìn)水口 7開(kāi)設(shè)在水腔7a的中上部，每個(gè)結(jié)晶器均沿切線方向開(kāi)設(shè)1-4個(gè)進(jìn)水口(圖中示出2個(gè)進(jìn)水口)。在水腔的底部，靠近銅套2和水套3之間，沿周向開(kāi)設(shè)有直徑為3-5_之間的二次冷卻水出水孔8。壓蓋I安裝在銅套2的上部，壓蓋I依靠壓緊螺栓13與銅套2之間聯(lián)接，壓蓋I依靠壓緊螺栓14與鑄造平臺(tái)11之間聯(lián)接。電磁系統(tǒng)由電磁感應(yīng)線卷4、導(dǎo)電銅管進(jìn)水口 4a、導(dǎo)電銅管進(jìn)電端4b、導(dǎo)電管出水口 5等部分組成。見(jiàn)圖1，圖2。在結(jié)晶器的銅套2的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)有2-6道溝槽(圖I中示出的為兩道溝槽)，電磁感應(yīng)線卷4安設(shè)在溝槽內(nèi)，導(dǎo)電銅管進(jìn)水口 4a內(nèi)腔為冷卻水通道，導(dǎo)電管4b和5為電流導(dǎo)體，兩端與中頻發(fā)生器電源連接，線卷冷卻水為工業(yè)純水。電磁感應(yīng)線卷預(yù)埋在結(jié)晶器內(nèi)側(cè)預(yù)先開(kāi)設(shè)的溝槽內(nèi)，可以避免傳統(tǒng)切縫式電磁結(jié)晶器所存在的透磁不均勻的問(wèn)題，線卷所產(chǎn)生的磁場(chǎng)無(wú)屏蔽的直接作用在銅液的結(jié)晶前沿，電磁效率極高。由于電磁線卷的外側(cè)為整體銅套，可以防止漏磁，同時(shí)，銅套對(duì)磁場(chǎng)的屏 蔽作用，使得單個(gè)電磁結(jié)晶器在進(jìn)行鑄造時(shí)，不對(duì)臨近的電磁結(jié)晶器產(chǎn)生干擾，為實(shí)現(xiàn)多模鑄造創(chuàng)造了條件。在每個(gè)結(jié)晶器的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)2-6道預(yù)埋電磁感應(yīng)線卷的溝槽，溝槽的開(kāi)設(shè)位置位于結(jié)晶器的中上部，結(jié)晶前沿所處的區(qū)域。由于銅液鑄造時(shí)，受冷卻強(qiáng)度、液位高度、鑄造速度的影響，結(jié)晶前沿所處的位置往往是變化的，傳統(tǒng)的電磁結(jié)晶器采用單線卷，隨結(jié)晶前沿的變化，其電磁作用效果會(huì)發(fā)生變化。本實(shí)用新型采用多道式溝槽，在結(jié)晶前沿發(fā)生上下移動(dòng)時(shí)，仍然處在多道溝槽所形成的電磁場(chǎng)中，能夠有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱狀晶，極大的改善鑄造組織和性能，有效防止鑄錠開(kāi)裂。由于受電磁力的作用，鑄錠凝殼與結(jié)晶器內(nèi)壁具有軟接觸的效果，能夠消除鑄錠表面拉裂現(xiàn)象，鑄錠表面質(zhì)量大幅提高。大規(guī)格鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，其單個(gè)結(jié)晶器的高度較傳統(tǒng)的結(jié)晶器高度低200-250mm之間。對(duì)直接水冷鑄造而言，結(jié)晶器的高度越低，鑄錠表面質(zhì)量越好。結(jié)晶器的一次冷卻水為工業(yè)循環(huán)軟水，能防止鈣、鎂離子在結(jié)晶器銅套內(nèi)壁沉積、附著，確保結(jié)晶器在整個(gè)壽命期內(nèi)換熱條件穩(wěn)定，一次冷卻水通過(guò)結(jié)晶器水腔7a底部的出水口 8噴出形成二次冷卻水，用于對(duì)拉出結(jié)晶器的鑄錠凝殼直接進(jìn)行二次水冷卻。該系統(tǒng)中的每一個(gè)結(jié)晶器都有獨(dú)立的電磁感應(yīng)系統(tǒng)，可以將單個(gè)的結(jié)晶器安裝在鑄造平臺(tái)上，一個(gè)鑄次鑄造一根大規(guī)格鑄錠；也可以將兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)晶器安裝在鑄造平臺(tái)11上，依靠一個(gè)人操作，一個(gè)鑄次同時(shí)鑄造兩根大規(guī)格鑄錠，鑄錠工效提高I倍。見(jiàn)圖2。還可以將三個(gè)及以上的獨(dú)立的結(jié)晶器安裝在鑄造平臺(tái)18上，依靠一個(gè)人操作，一個(gè)鑄次同時(shí)鑄造三根及以上的大規(guī)格鑄錠，鑄錠工效提高到原來(lái)的3倍及以上。見(jiàn)圖2，見(jiàn)圖3。兩工位鑄錠裝置工裝系統(tǒng)，包括兩工位鑄錠系統(tǒng)1#結(jié)晶器9、兩工位鑄錠系統(tǒng)2#結(jié)晶器10、兩工位鑄造平臺(tái)11、結(jié)晶器總進(jìn)水管12。兩個(gè)結(jié)晶器9和10分別安裝在鑄造平臺(tái)11上。見(jiàn)圖2。三工位及以上鑄錠裝置工裝系統(tǒng)，包括三工位鑄錠系統(tǒng)1#結(jié)晶器15、1#結(jié)晶器進(jìn)水管15a、三工位鑄錠系統(tǒng)2#結(jié)晶器16、2#結(jié)晶器進(jìn)水管16a、三工位鑄錠系統(tǒng)3#結(jié)晶器17、3#結(jié)晶器進(jìn)水管17a、三工位鑄造平臺(tái)18、三工位系統(tǒng)結(jié)晶器總進(jìn)水管19。見(jiàn)圖3。結(jié)晶器內(nèi)襯銅套采用上大、下小的倒錐結(jié)構(gòu)，結(jié)晶器上口直徑較下口直徑大3_7mm(鑄錠越大，結(jié)晶器上下口的直徑差越大)。結(jié)晶器的倒錐結(jié)構(gòu)與鑄錠凝固的線收縮特性相一致，其作用是減小和消除因鑄錠凝固時(shí)，在鑄錠和結(jié)晶器內(nèi)壁之間可能形成的氣隙，改善鑄錠凝殼與結(jié)晶器內(nèi)壁之間的熱交換條件，強(qiáng)化一次冷卻過(guò)程。該大規(guī)格鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，采用將電磁感應(yīng)線卷預(yù)埋在結(jié)晶器內(nèi)側(cè)預(yù)先開(kāi)設(shè)的溝槽內(nèi)，可以避免傳統(tǒng)切縫式電磁結(jié)晶器所存在的透磁不均勻的問(wèn)題，電磁效率極高。整體銅套有較好的磁場(chǎng)屏蔽作用，電磁結(jié)晶器在鑄造時(shí)，不對(duì)臨近的電磁結(jié)晶器產(chǎn)生干擾，為 實(shí)現(xiàn)多模鑄造創(chuàng)造了條件。在結(jié)晶前沿發(fā)生上下移動(dòng)時(shí)，仍然能夠有效破碎枝晶、消除成分偏析、消除柱狀晶，極大的改善鑄造組織和性能，有效防止鑄錠開(kāi)裂。能夠消除鑄錠表面拉裂現(xiàn)象，鑄淀表面質(zhì)量大幅提聞。在不增加操作人員的情況下，可以大幅度提聞鑄造生廣效率。
權(quán)利要求1.一種鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)晶器工裝系統(tǒng)包括多個(gè)結(jié)晶器，在所述每個(gè)結(jié)晶器的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)2-6道溝槽，在所述溝槽內(nèi)預(yù)埋有電磁感應(yīng)線卷，所述溝槽的開(kāi)設(shè)位置位于結(jié)晶器的中上部，結(jié)晶前沿所處的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工裝系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)結(jié)晶器均具有獨(dú)立的進(jìn)水系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鑄錠多工位工裝系統(tǒng)，所述結(jié)晶器工裝系統(tǒng)包括多個(gè)結(jié)晶器，在所述每個(gè)結(jié)晶器的內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)2-6道溝槽，在所述溝槽內(nèi)預(yù)埋有電磁感應(yīng)線卷，所述溝槽的開(kāi)設(shè)位置位于結(jié)晶器的中上部，結(jié)晶前沿所處的區(qū)域。所述每個(gè)結(jié)晶器均具有獨(dú)立的進(jìn)水系統(tǒng)。該工裝系統(tǒng)采用將電磁感應(yīng)線卷預(yù)埋在結(jié)晶器內(nèi)側(cè)預(yù)先開(kāi)設(shè)的溝槽內(nèi)，可以避免傳統(tǒng)切縫式電磁結(jié)晶器所存在的透磁不均勻的問(wèn)題，電磁效率極高。整體銅套有較好的磁場(chǎng)屏蔽作用，電磁結(jié)晶器在鑄造時(shí)，不對(duì)臨近的電磁結(jié)晶器產(chǎn)生干擾，為實(shí)現(xiàn)多模鑄造創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)B22D11/041GK202606823SQ20122019918
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者賀永東, 楊志強(qiáng), 陳江濤 申請(qǐng)人:金川集團(tuán)股份有限公司