專利名稱：銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的一些銅合金在采用水平連鑄方法生產(chǎn)型材的時候，熔化的銅液直接通過結(jié) 晶器結(jié)晶連鑄生產(chǎn)出各種銅合金材。在鑄造過程中存在明顯的結(jié)晶偏析現(xiàn)象，造成材 料的組織缺陷，降低材料的物理性能，嚴(yán)重時成為廢品。在鑄造大規(guī)格的型材和采用 單個結(jié)晶器鑄造多根型材時，這種現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，因此結(jié)晶裝置的結(jié)構(gòu)還需改進(jìn)。
現(xiàn)有一種專利號為CN02221779.7名稱為《一種銅合金水平連鑄電磁攪拌結(jié)晶裝 置》的中國實用新型專利公開了一種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特征是石墨結(jié)晶器與水冷裝置的 水套內(nèi)側(cè)配合，在水套內(nèi)側(cè)與水套外側(cè)之間的環(huán)型空腔內(nèi)裝有電磁線圈，并由活動蓋 板壓緊，線圈可以是單相或者三相，可以是有芯或者無芯，電源可以是直流或者單相 交流或者三相交流，也可以是脈沖電源，它能對結(jié)晶區(qū)域的液體金屬進(jìn)行有效攪拌， 提高或改善銅合金晶相組織，加強(qiáng)細(xì)化作用。但其缺點是由于安裝位置的限制，銅液 在結(jié)晶區(qū)難以得到足夠的攪拌力，這種裝置生產(chǎn)的復(fù)雜銅合金材，還不能完全消除偏 析，所以其結(jié)構(gòu)還有待于改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能改善銅合金材料 的結(jié)晶偏析現(xiàn)象、細(xì)化晶粒而提高材料性能的一種銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為本銅合金水平連鑄用的結(jié)晶 裝置，包括有結(jié)晶器，其特征在于在所述結(jié)晶器進(jìn)口端連接有輔助模，該輔助模包 括有模套和導(dǎo)流芯柱，所述導(dǎo)流芯柱與模套內(nèi)腔通過緊配合而塞置于模套內(nèi)腔中，在
導(dǎo)流芯柱的周面上設(shè)置有導(dǎo)流槽；并在導(dǎo)流芯柱的后部周面上設(shè)置有環(huán)形凹腔；該環(huán) 形凹腔與導(dǎo)流槽與一端相連通，而導(dǎo)流槽的另一端與結(jié)晶器內(nèi)腔相連通，所述模套其 側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)液口，該進(jìn)液口與環(huán)形凹腔相連通。
作為改進(jìn)，所述導(dǎo)流槽可優(yōu)選為螺旋形設(shè)置于導(dǎo)流芯柱的周面上，該所述導(dǎo)流槽 其數(shù)量可為一至六條，具體數(shù)目可按設(shè)計要求而定。
再改進(jìn)，所述導(dǎo)流芯柱其前端可伸入到結(jié)晶器內(nèi)腔中，且其伸入端為圓錐面，該 圓錐面與結(jié)晶內(nèi)壁之間形成的夾角a為10 30。；以便使銅液更方便流入至結(jié)晶器內(nèi)
3腔，當(dāng)然所述導(dǎo)流芯柱其前端也可以不伸入結(jié)晶器內(nèi)腔，這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流柱其一與結(jié) 晶器流入端設(shè)置有環(huán)形缺口，同理以方便銅液入結(jié)晶器內(nèi)腔中。
再改進(jìn)，所述進(jìn)液口與塞棒相適配，該塞棒的下端可上下移動地置于進(jìn)液口中， 當(dāng)塞棒的下端頭部插置于進(jìn)液口中時，該塞棒的一環(huán)形臺級面蓋置于模套的進(jìn)液口中 而將進(jìn)液口封閉住。
再改進(jìn)，所述輔助?？赏ㄟ^模套一端的圓錐形內(nèi)壁與結(jié)晶器進(jìn)口端的圓錐形凸部 相插套而將輔助模固定于結(jié)晶器的進(jìn)口處。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型是在結(jié)晶器前連接有一個結(jié)晶輔助模，其導(dǎo)流 芯柱外表面加工有螺旋形導(dǎo)流槽，利用從導(dǎo)流槽流出銅液的流速和動能，攪動在結(jié)晶 器壁面生成的晶核，使其擴(kuò)散到整個結(jié)晶區(qū)，從而達(dá)到細(xì)化晶粒、改善結(jié)晶偏析的目 的，提高材料的物理性能；還有，導(dǎo)流芯柱的前端伸入結(jié)晶器內(nèi)，使銅液能更順利地 到達(dá)結(jié)晶區(qū)內(nèi)。另外，進(jìn)液口安裝有塞棒，可以在更換或維修結(jié)晶器時，能截斷銅液 流。


圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中沿A-A線的剖視圖； 圖3是圖1中塞棒結(jié)構(gòu)圖； 圖4是圖3的仰視圖5是本實用新型的輔助模與結(jié)晶器相連接的另一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1至圖5所示，本實施例的銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置，包括有結(jié)晶器l，在 結(jié)晶器l進(jìn)口端連接有輔助模，該輔助模通過模套2—端的圓錐形內(nèi)壁與結(jié)晶器1進(jìn)口端 的圓錐形凸部12相插套而將輔助模固定于結(jié)晶器1的進(jìn)口處。該輔助模包括有模套2和 導(dǎo)流芯柱3。導(dǎo)流芯柱3與模套內(nèi)腔21通過緊配合而塞置于模套內(nèi)腔21中，在導(dǎo)流芯柱3 的周面上設(shè)置有導(dǎo)流槽31，該導(dǎo)流槽31為螺旋形設(shè)置于導(dǎo)流芯柱3的周面上，導(dǎo)流槽的 截面積根據(jù)鑄造規(guī)格和引錠速度經(jīng)過計算，以便使經(jīng)過導(dǎo)流槽進(jìn)入結(jié)晶器的銅液速度 和動能恰到好處。而導(dǎo)流槽31的數(shù)量本實施例為四條，也可以是為一、二、三、五或 六條。在導(dǎo)流芯柱3的后部周面上設(shè)置有環(huán)形凹腔34;該環(huán)形凹腔34與導(dǎo)流槽31與一端 相連通，而導(dǎo)流槽31的另一端與結(jié)晶器內(nèi)腔11相連通，在模套2的側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)液口 22，該進(jìn)液口22與環(huán)形凹腔34相連通。導(dǎo)流芯柱3其前端32伸入到結(jié)晶器內(nèi)腔11中，且 其伸入端為圓錐面33，該圓錐面33與結(jié)晶內(nèi)壁之間形成的夾角a為10 30。。當(dāng)然，導(dǎo)流芯柱3的前端32也可以不伸入結(jié)晶器內(nèi)腔11，即定位于結(jié)晶器內(nèi)腔的口部，如圖5所 示，這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流芯柱3在位于結(jié)晶器內(nèi)腔一端的導(dǎo)流芯柱3上設(shè)置有環(huán)形缺口35。 進(jìn)液口22與塞棒5相適配，該塞棒5的下端可上下移動地置于進(jìn)液口22中，當(dāng)塞棒5的下 端頭部51插置于進(jìn)液口22中時，該塞棒5的一環(huán)形臺級面52蓋置于模套2的進(jìn)液口22中 而將進(jìn)液口22封閉住。
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明； 如圖1至圖4所示，是本實用新型用于一個結(jié)晶器單根連鑄型材， 本實用新型的一種銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置，在結(jié)晶器l前端安裝有一個輔助 模，輔助模與結(jié)晶器l通過結(jié)晶器l上的圓錐面連接在一起。輔助模包括有模套2、導(dǎo)流 芯柱3，導(dǎo)流芯柱3塞置于模套內(nèi)腔21中。導(dǎo)流芯柱3外表面(即周面)制有螺旋型的導(dǎo)流 槽31，導(dǎo)流芯柱3后部制有環(huán)形凹腔34，導(dǎo)流槽31與環(huán)形凹腔34相連通。模套內(nèi)腔21為 圓柱形的盲孔，導(dǎo)流芯柱3的外形、尺寸與模套內(nèi)腔21相適配。模套2上設(shè)置有一個錐 形的進(jìn)液口22，進(jìn)液口22與模套內(nèi)腔21相連通，環(huán)形凹腔34的寬度尺寸大于進(jìn)液口22 的尺寸。導(dǎo)流槽31數(shù)量為4條。導(dǎo)流芯柱前端32伸入到結(jié)晶器內(nèi)腔11中，且導(dǎo)流芯柱前 端32設(shè)置有傾斜面(即圓錐面)，錐面與結(jié)晶器內(nèi)壁之間的夾角a為18。，導(dǎo)流芯柱前端 32的外徑尺寸小于結(jié)晶器內(nèi)腔11的內(nèi)徑尺寸，導(dǎo)流芯柱3與結(jié)晶器1的結(jié)合端就形成一 個空隙。這樣，從進(jìn)液口22到結(jié)晶器內(nèi)腔11之間形成了一個螺旋型的銅液流通回路， 銅液通過進(jìn)液口22流經(jīng)螺旋型導(dǎo)流槽31通過空隙流入到結(jié)晶器內(nèi)腔11中，進(jìn)行結(jié)晶。 塞棒5為插置于進(jìn)液口22中，塞棒5的頭部52蓋住進(jìn)液口22，塞棒5可從進(jìn)液口22中取 出，其作用是在更換結(jié)晶器時，可以將結(jié)晶裝置上的進(jìn)液口22關(guān)閉，防止銅液泄漏。
權(quán)利要求1、一種銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置，包括有結(jié)晶器(1)，其特征在于在所述結(jié)晶器(1)進(jìn)口端連接有輔助模，該輔助模包括有模套(2)和導(dǎo)流芯柱(3)，所述導(dǎo)流芯柱(3)與模套內(nèi)腔(21)通過緊配合而塞置于模套內(nèi)腔(21)中，在導(dǎo)流芯柱(3)的周面上設(shè)置有導(dǎo)流槽(31)；并在導(dǎo)流芯柱(3)的后部周面上設(shè)置有環(huán)形凹腔(34)；該環(huán)形凹腔(34)與導(dǎo)流槽(31)的一端相連通，而導(dǎo)流槽(31)的另一端與結(jié)晶器內(nèi)腔(11)相連通，所述模套(2)其側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)液口(22)，該進(jìn)液口(22)與環(huán)形凹腔(34)相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述導(dǎo)流槽(31)為螺旋形設(shè)置 于導(dǎo)流芯柱(3)的周面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述導(dǎo)流槽(31)其數(shù)量為一至 六條。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述導(dǎo)流芯 柱(3)其前端(32)伸入到結(jié)晶器內(nèi)腔(11)中，且其伸入端為圓錐面(33)，該圓錐面(33)與 結(jié)晶內(nèi)壁之間形成的夾角a為10 30。。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述導(dǎo)流芯 柱(3)其前端(32)設(shè)置有環(huán)形缺口(35)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述進(jìn)液口 (22)與塞棒(5)相適配，該塞棒(5)的下端可上下移動地置于進(jìn)液口(22)中，當(dāng)塞棒(5)的 下端頭部(51)插置于進(jìn)液口(22)中時，該塞棒(5)的一環(huán)形臺級面(52)蓋置于模套(2)的進(jìn) 液口(22)中而將進(jìn)液口(22)封閉住。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的結(jié)晶裝置，其特征在于所述輔助模 通過模套(2)—端的圓錐形內(nèi)壁與結(jié)晶器(1)進(jìn)口端的圓錐形凸部(12)相插套而將輔助模 固定于結(jié)晶器(l)的進(jìn)口處。
專利摘要一種銅合金水平連鑄用的結(jié)晶裝置，包括有結(jié)晶器(1)，在所述結(jié)晶器(1)進(jìn)口端連接有輔助模，該輔助模包括有模套(2)和導(dǎo)流芯柱(3)，所述導(dǎo)流芯柱(3)與模套內(nèi)腔(21)通過緊配合而塞置于模套內(nèi)腔(21)中，在導(dǎo)流芯柱(3)的周面上設(shè)置有導(dǎo)流槽(31)；并在導(dǎo)流芯柱(3)的后部周面上設(shè)置有環(huán)形凹腔(34)；該環(huán)形凹腔(34)與導(dǎo)流槽(31)與一端相連通，而導(dǎo)流槽(31)的另一端與結(jié)晶器內(nèi)腔(11)相連通，所述模套(2)其側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)液口(22)，該進(jìn)液口(22)與環(huán)形凹腔(34)相連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于利用從導(dǎo)流槽流出的銅液的流速和動能，攪動在結(jié)晶器壁面生成的晶核，使其擴(kuò)散到整個結(jié)晶區(qū)，從而達(dá)到細(xì)化晶粒、改善結(jié)晶偏析的目的，提高材料的物理性能；還有，導(dǎo)流芯柱的前端伸入結(jié)晶器內(nèi)，使銅液能更順利地到達(dá)結(jié)晶區(qū)內(nèi)。
文檔編號B22D11/045GK201399571SQ20092011919
公開日2010年2月10日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者張學(xué)士, 樓春章, 王永如 申請人:寧波金田銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司