本實用新型涉及黃銅合金鑄造領域，尤其涉及一種用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置。

背景技術：

黃銅合金主要包括銅-鋅二元合金和銅-鋅添加其他元素的多元合金。由于黃銅合金具有良好的力學性能、工藝性能和耐腐性能，被廣泛應用工業、國防、農業、民生各領域。其中，黃銅管被廣泛應用在衛浴、燈飾、制冷等行業。目前采用平引鑄造法生產黃銅管，石墨模具的一端與熔鑄爐內的黃銅熔體連接，在熔體的壓力作用下，熔化的黃銅熔體通過熔體進口進入石墨模具，由于周邊溫度遠低于黃銅熔化溫度，黃銅熔體發生形核、凝固、分離，在牽引機作用下凝固成需要的鑄錠。

在鑄錠生產過程中普遍采用水冷進行冷卻。在鑄造過程中熱量的散發是通過以下方式進行的：鑄造金屬本身→鑄錠凝殼→鑄錠表面與銅套之間的間隙→銅套→銅套外表面冷卻水，因此銅套的結構與冷卻方式將直接影響鑄錠的產品質量。目前，在鑄錠的生產過程中，由于冷卻裝置結構的不合理以及冷卻水的控制不好，直接影響了鑄錠的表面質量和內部質量，造成產品質量不合格。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置，該冷卻裝置能對鑄錠進行均勻的散熱，減少鑄錠產生的缺陷。

本實用新型的目的采用以下技術方案實現：

一種用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括環套于石墨模具上的銅套以及套裝于所述銅套上的不銹鋼水套，該冷卻裝置用于對石墨模具中的熔體進行冷卻；所述銅套與不銹鋼水套之間形成一冷卻水腔；所述銅套表面設有一沿銅套周向延伸的環形分隔壁，該分隔壁將冷卻水腔分割成第一冷卻水腔和第二冷卻水腔，且相對于熔體流動的方向，第一冷卻水腔位于第二冷卻水腔的上游；所述第一冷卻水腔設有第一進水口和第一出水口，所述第二冷卻水腔設有第二進水口和第二出水口；所述第二冷卻水腔的底壁上設有沿銅套周向延伸的螺旋狀的凸壁，所述凸壁與第二冷卻水腔的底壁構成一螺旋狀水道。

優選的，所述第二進水口設于不銹鋼水套上靠近分隔壁附近位置，所述第二出水口設于不銹鋼水套靠近石墨模具出口端的位置。

優選的，所述第一進水口和第一出水口相對于銅套的軸線對稱設置于不銹鋼水套上。

優選的，所述第一進水口切向地設置于不銹鋼水套上。

優選的，所述第一冷卻水腔與第二冷卻水腔的寬度比為1：2-5。所述第一冷卻水腔和第二冷卻水腔的寬度指的是沿銅套軸向的延伸距離。

優選的，所述螺旋狀水道的寬度與第二冷卻水腔的寬度比為1：5-10。

優選的，所述凸壁的高度為第二冷卻水腔的高度的3/5～9/10。所述第二冷卻水腔的高度指的是第二冷卻水腔的底壁與頂壁之間的徑向距離。

優選的，所述不銹鋼水套通過螺栓和螺母固定于銅套上。

相比現有技術，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置，通過在石墨模具的外側設置相互配合的銅套和不銹鋼水套，銅套和不銹鋼水套之間形成了第一冷卻水腔和第二冷卻水腔，然后在第一冷卻水腔和第二冷卻水腔中通入不同壓力、流量的冷卻水，從而達到對黃銅合金熔體最好的冷卻效果，保證鑄錠的質量的穩定。其次，在第二冷卻水腔的底壁上設置了銅套周向延伸的螺旋狀水道，使得冷卻水能夠按照螺旋狀水道的方向進行流動和冷卻，避免內部冷卻水的無規則流動，從而達到更佳的冷卻強度和冷卻效果。

附圖說明

圖1為本實用新型用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置的截面示意圖。

圖中：10、銅套；11、分隔壁；12、凸壁；20、不銹鋼水套；30、第一冷卻水腔；31、第一進水口；32、第一出水口；40、第二冷卻水腔；41、第二進水口；42、第二出水口。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1所示，一種用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括環套于石墨模具上的銅套10以及套裝于所述銅套10上的不銹鋼水套20，該冷卻裝置用于對石墨模具中的熔體進行冷卻；所述銅套10與不銹鋼水套20之間形成一冷卻水腔；所述銅套10表面設有一沿銅套10周向延伸的環形的分隔壁11，該分隔壁11將冷卻水腔分割成第一冷卻水腔30和第二冷卻水腔40，且第一冷卻水腔30位于第二冷卻水腔40的上游；所述第一冷卻水腔30設有第一進水口31和第一出水口32，所述第二冷卻水腔40設有第二進水口41和第二出水口42；所述第二冷卻水腔40的底壁上設有沿銅套10周向延伸的螺旋狀的凸壁12，所述凸壁12與第二冷卻水腔40的底壁構成一螺旋狀水道。通過該螺旋狀水道，冷卻水能夠按照螺旋狀水道的方向進行流動和冷卻，避免內部冷卻水的無規則流動，從而達到更強的冷卻強度和冷卻效果。

所述第一進水口31和第二進水口41分別接入不同壓力、流量的冷卻水，從而構成了相互獨立的冷卻區域，達到分區域冷卻的目的。其中第一冷卻水腔30要求冷卻強度均勻穩定，不發生大的起伏和波動。保證該區域冷卻溫度的穩定，有利于熔體的形核和穩定收縮。其原理是：液態熔體在與石墨面接觸后，由于冷卻要在石墨面形成凝殼，如果持續保持高的冷卻量，由于冷卻作用，凝殼會發生明顯的收縮會使鑄錠的表面與石墨間形成過大的間歇，使鑄錠的凝殼的增長變緩，嚴重時會導致鑄錠的內部組織重熔或氣孔的發生。通過調整第一進水口31的冷卻水的壓力和流量，控制和保證第一冷卻水腔30的冷卻量和冷卻梯度的均衡，從而保證產品質量的穩定。

第二冷卻水腔40的冷卻情況與第一冷卻水腔30完全不同。鑄錠被引拉到該區域時鑄錠的凝殼已經全部形成，凝固的區域已經達到鑄錠80％，這個時候需要大強度的冷卻，其目的是通過大強度的冷卻使鑄錠收縮導致鑄錠與石墨之間產生間隙，減少鑄錠與石墨之間的摩擦；通過強的冷卻強度保證鑄錠的溫度下降梯度，降低鑄錠的本身溫度，避免已經凝固形成的晶粒長大形成柱狀晶粒；通過高強度的冷卻，在內部晶粒的收縮作用下，減少內部組織氣孔的發生。通過加大第二進水口41的冷卻水的壓力和流量，可達到大強度的冷卻效果。

優選的，所述第二進水口41設于不銹鋼水套20上靠近分隔壁11附近位置，所述第二出水口42設于不銹鋼水套20靠近石墨模具出口端的位置。

優選的，所述第一進水口31和第一出水口32相對于銅套10的軸線對稱設置于不銹鋼水套20上，使得第一冷卻水腔30中的冷卻水平穩的流動，保證了冷卻效果的穩定。

優選的，所述第一進水口31切向地設置于不銹鋼水套20上，以保證冷卻水進水穩定。

優選的，所述第一冷卻水腔30與第二冷卻水腔40的寬度比為1：2-5。所述第一冷卻水腔30和第二冷卻水腔40的寬度指的是沿銅套10軸向的延伸距離。通過限定第一冷卻水腔30和第二冷卻水腔40的寬度，能使得熔體達到更佳的冷卻效果。

優選的，所述螺旋狀水道的寬度與第二冷卻水腔40的寬度比為1：5-10。

優選的，所述凸壁12的高度為第二冷卻水腔40的高度的3/5～9/10。所述第二冷卻水腔40的高度指的是第二冷卻水腔40的底壁與頂壁之間的徑向距離。

優選的，所述不銹鋼水套20通過螺栓和螺母固定于銅套10上。

本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的冷卻裝置，通過在石墨模具的外側設置相互配合的銅套10和不銹鋼水套20，銅套10和不銹鋼水套20之間形成了第一冷卻水腔30和第二冷卻水腔40，然后在第一冷卻水腔30和第二冷卻水腔40中通入不同壓力、流量的冷卻水，從而達到對金屬熔體最好的冷卻效果，保證鑄錠的質量的穩定。其次，在第二冷卻水腔40的底壁上設置了沿銅套10周向延伸的螺旋狀水道，使得冷卻水能夠按照螺旋狀水道的方向進行流動和冷卻，避免內部冷卻水的無規則流動，從而達到更加的冷卻強度和冷卻效果。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。