CN103042063B - 一种小方胚结晶器方管制造方法 - Google Patents

一种小方胚结晶器方管制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小方胚结晶器方管制造方法，包括：步骤一：热挤方管，将铜棒在中频炉中达到加工的温度后垂直放到热挤方管凹模中，将与热挤方管凹模尺寸相匹配的方形模板放在已加热的铜棒上方，使用热挤方管冲头对方形模板进行挤压，使铜棒向热挤方管凹模的四个圆弧状的角靠拢，当铜棒与热挤方管的四个圆弧状的角平贴后，将方形模板撤下，使用热挤方管冲头进行热挤形成方管；步骤二：方管拉伸，将方管拉伸使方管尺寸贴近成品尺寸；步骤三：将方管退火、抛光；步骤四：方管成型拉伸，将退火、抛光后的方管进行冷拉伸，形成成品小方胚结晶器方管。生产制造小方胚结晶器方管，简化了生产工序，缩短生产周期，节约人力，降低了辅材消耗。

Description

一种小方胚结晶器方管制造方法
技术领域
本发明涉及一种结晶器方管的制造方法，具体的涉及一种小方胚结晶器方管制造方法。
背景技术
实现连铸结晶器在生产过程中通过直接热挤方管节约工序，目前钢厂连铸小方坯型号主要以150*150型号为主，以往生产过程中由于铜厂方形棒材生产工艺限制，普遍采用圆形棒材经过中频高温加热热挤圆管，由于棒材直径、液压机行程、变方过程中方杆对角线的限制，热挤圆管直径和壁厚相对较大，要经过以下工序才能达到成品管：1、热挤圆管，2、圆管拉伸矫形，3、车壁厚差，4、圆管一次拉伸，5、圆管二次拉伸，6、退火，7、抛光，8、一次变方，9、二次变方，10、退火，11、抛光，12、成型拉伸；由于工序繁多，生产周期长、人力需求量大、辅材消耗大，提高了连铸结晶器的生产成本，降低了市场竞争力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用热挤方管凹模和热挤方管冲头制造小方胚结晶器方管的方法，不用考虑铜管对角线的限制，节省了工序。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种小方胚结晶器方管制造方法步骤为：
步骤一：热挤方管，将铜棒放在中频炉中达到860℃时垂直放到热挤方管凹模中，将与热挤方管凹模尺寸相匹配的方形模板放在已加热的铜棒上方，使用热挤方管冲头对方形模板进行挤压，使铜棒向热挤方管凹模的四个圆弧状的角靠拢，当铜管与热挤方管的四个圆弧状的角平贴后，将方形模板撤下，使用热挤方管冲头进行热挤形成方管；
步骤二：方管拉伸，将方管拉伸使方管尺寸贴近成品尺寸；
步骤三：将方管退火、抛光，
步骤四：方管成型拉伸，将退火、抛光后的方管进行冷拉伸，形成成品小方胚结晶器方管。
本发明的有益效果是：在设计一种热挤方管凹模和热挤方管冲头，改变小方胚结晶器方管的传统的制造方法，节省工序，缩短生产周期，减低人力需求，节约辅材原料，提高连铸结晶器的生产成本，降低了市场竞争力。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述热挤方管凹模为一方形带底凹模，热挤方管凹模的工作内腔为一方形凹槽，在所述方形凹槽的底部设有一直径比方形凹槽边长小的圆筒形凹槽，此圆筒形凹槽的作用为热挤方管后，使用液压机从底部圆筒形凹槽将铜管从凹模顶出，所述方形凹槽的四个角为圆弧状的角；150型号结晶器成品管的壁厚为10mm至16mm，加上单次拉伸余量2.5mm至8mm，所以成品前壁厚为12.5mm至32mm，所以凹模尺寸范围为178mm至248mm。
进一步，所述热挤方管冲头，包括方形冲头台、方形冲头，方形冲头位于方形冲头台的正下方且与方形冲头台连为一体，所述方形冲头尺寸小于方形冲头台的尺寸以起到使方形冲头固定到设备上的作用；150型号铜管产品图内腔最大尺寸为150mm～156mm，芯杆为150mm～156mm，由于铜管有弧度，且弧度越小弦高越大，最大弧度为R16000最小的弧度为R4000，热挤铜管长度400mm～650mm，弦高为3mm至12mm，所以冲头设计范围为150+3＝153mm至156+12＝168mm。
在所述的热挤方管凹模上设有一模环，热挤方管时，单独的模环，内腔与冲头配合，外形与凹模配合来调整冲头与凹模的间隙解决壁厚差问题，通过模环解决方形冲头与凹模周围的间隙，保证热挤方管壁厚差合格。
附图说明
图1为本发明一种小方胚结晶器方管制造方法中的热挤方管凹模的平面示意图；
图2为本发明一种小方胚结晶器方管制造方法中的热挤方管凹模的俯视图意图；
图3为本发明一种小方胚结晶器方管制造方法中的热挤方管冲头的仰视图；
图4为本发明一种小方胚结晶器方管制造方法中的热挤方管冲头的平面结构示意图；
图5为本发明一种一种小方胚结晶器方管制造方法的流程图。
附图中，各标号所代表的部件和方法步骤列表如下：
1、方形凹槽，2、圆形凹槽，3、方形冲头台，4、方形冲头，501、热挤方管，502、方管拉伸，503、方管退火、抛光，504、方管成型拉伸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2所示，热挤方管凹模为方形带底凹模，热挤方管的内腔为一方形凹槽1，在所述方形凹槽1的底部设有一直径比方形凹槽边长小的圆筒形凹槽2，所述方形凹槽1的四个角为圆弧状的角；150型号结晶器成品管的壁厚为10mm至16mm，加上单次拉伸余量2.5mm至8mm，所以成品前壁厚为12.5mm至32mm，所以方形凹槽1边长尺寸范围为178mm至248mm，当液压机最大可用行程为600mm，热挤铜管长度不能超过600mm，铜管长度及壁厚综合考虑将方形凹槽1边长尺寸设计成223mm，方形凹槽1的深度根据铜料直径215mm计算出下料长度290mm，从而保证热挤铜管尽力贴近成品尺寸，减少了缩径及拉伸次数，节约成本。
图3、图4为分别为热挤方管冲头仰视图和平面结构示意图，热挤方管冲头，包括方形冲头台3、方形冲头4，方形冲头4位于方形冲头台3的正下方且与方形冲头台3连为一体，所述方形冲头4尺寸小于方形冲头台3的尺寸；150型号铜管产品图内腔最大尺寸为150mm～156mm，芯杆为150mm～156mm，由于铜管有弧度，且弧度越小弦高越大，最大弧度为R16000最小的弧度为R4000，热挤铜管长度400mm～650mm，弦高为3mm至12mm，所以方形冲头4边长范围为150+3＝153mm至156+12＝168mm。
在所述的热挤方管凹模上设有一模环，热挤方管时，通过模环解决方形冲头4与方形凹槽1周围的间隙，保证热挤方管壁厚差合格。
小方胚结晶器方管制造方法步骤为：如图5所示，
步骤501：热挤方管，将铜棒放在中频炉中达到860℃时垂直放到热挤方管凹模中，将与热挤方管凹模尺寸相匹配的方形模板放在已加热的铜棒上方，使用热挤方管冲头对方形模板进行挤压，使铜棒向热挤方管凹模的方形凹槽1的四个圆弧状的角靠拢，当铜管与热挤方管凹模的方形凹槽1的四个圆弧状的角平贴后，将方形模板撤下，使用热挤方管冲头进行热挤形成方管；
步骤502：方管拉伸，将方管拉伸使方管尺寸贴近成品尺寸；
步骤503：将方管退火、抛光，
步骤504：方管成型拉伸，将退火、抛光后的方管进行冷拉伸，形成成品小方胚结晶器方管。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种小方胚结晶器方管制造方法，其特征在于，包括：
步骤一：热挤方管，将铜棒在中频炉中达到加工的温度后垂直放到热挤方管凹模中，将与热挤方管凹模尺寸相匹配的方形模板放在已加热的铜棒上方，使用热挤方管冲头对方形模板进行挤压，使铜棒向热挤方管凹模的四个圆弧状的角靠拢，当铜棒与热挤方管的四个圆弧状的角平贴后，将方形模板撤下，使用热挤方管冲头进行热挤形成方管；
步骤二：方管拉伸，将方管拉伸使方管尺寸贴近成品尺寸；
步骤三：将方管退火、抛光；
步骤四：方管成型拉伸，将退火、抛光后的方管进行冷拉伸，形成成品小方胚结晶器方管。
2.根据权利要求1所述的一种小方胚结晶器方管制造方法，其特征在于:所述热挤方管凹模为方形带底凹模，热挤方管凹模的工作内腔为一方形凹槽，在所述方形凹槽的底部设有一直径比方形凹槽边长小的圆筒形凹槽，所述方形凹槽的四个角为圆弧状的角。
3.根据权利要求2所述的一种小方胚结晶器方管制造方法，其特征在于:所述热挤方管凹模的方形凹槽的边长尺寸范围为178mm～248mm。
4.根据权利要求1所述的一种小方胚结晶器方管制造方法，其特征在于:所述热挤方管冲头包括方形冲头台、方形冲头，方形冲头位于方形冲头台的正下方且与方形冲头台连为一体，所述方形冲头尺寸小于方形冲头台的尺寸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种小方胚结晶器方管制造方法，其特征在于:所述的热挤方管凹模与所述热挤方管冲头通过模环相匹配，所述模环的内腔与冲头尺寸匹配相接触，所述模环的外壁与凹模内腔尺寸匹配相接触。
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