CN115007817A - 导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，本发明导流水孔冷却的高拉速结晶器包括结晶器铜管，结晶器铜管侧壁内开设有多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的导流水孔，所述的导流水孔截面为方形，制作方法包括如下步骤：(1)制作带弧度的结晶器铜管主体；(2)在结晶器铜管主体的外壁上开多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的方形的槽；(3)在槽内填充导电的填料；(4)在结晶器铜管主体外壁镀铜；(5)取出填料。本发明不必采用常规的钻孔方式加工，通过开槽、电镀、熔出填料来加工导流水孔，使得导流水孔可以在做出弧度后加工，并且用在铜管表面开槽取代钻孔，大大降低了加工难度，使得加工出的结晶器铜管尺寸精度高。

Description

导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种结晶器，特别涉及导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法。
背景技术
为了适应高拉速结晶器铜管需要，目前的结晶器铜管外壁会开导流水槽，开导流水槽的结晶器铜管比通过导流水缝冷却的普通铜管冷却均匀，冷却强度大，能让冷却水带走更多的热量，比普通铜管连铸拉速提高较多。如果能在铜管壁打孔作为冷却水导流水道，比导流水槽的结晶器铜管冷却强度更大更均匀，如中国专利公开号CN202762991U公开了一种带导流孔的连铸用管式方坯结晶器铜管，采用圆孔的导流水孔，但铜管都是带弧度的，目前还没有设备可以钻深800mm以上带弧度的孔，如果在铜管做出弧度前钻空再制作出弧度，将使导流水孔变形铜管内腔锥度变乱，这样制作的铜管无法使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种易于制作导流水孔的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法。
为了解决上述技术问题，本发明导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，所述的高拉速结晶器包括结晶器铜管，结晶器铜管侧壁内开设有多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的导流水孔，所述的导流水孔截面为方形，所述的结晶器铜管包括铜管主体和镀层，导流水孔的三个侧面在铜管主体上，导流水孔的另一个侧面在镀层上，所述的制作方法包括如下步骤：(1)制作带弧度的结晶器铜管主体；(2)在结晶器铜管主体的外壁上开多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的方形的槽；(3)在槽内填充导电的填料；(4)在结晶器铜管主体外壁镀铜；(5)取出填料。
优选的，所述的结晶器铜管为方形，结晶器铜管外壁缠绕碳纤维，碳纤维与结晶器铜管的四个角部接触，碳纤维与结晶器铜管的侧面具有间隙，碳纤维在结晶器铜管上的缠绕厚度是从结晶器铜管的下端往上端逐步变厚。
优选的，所述的碳纤维浸满树脂，碳纤维的下端与结晶器铜管密封接触。
优选的，所述的结晶器铜管的上端的侧壁设置有法兰槽，所述的导流水孔的出水口位于结晶器铜管的上端的外侧面上并且位于法兰槽的上侧，导流水孔的进水口位于结晶器铜管的下端的外侧面上，碳纤维位于进水口和法兰槽之间。
优选的，所述的填料采用熔点80℃以下的伍德合金。
优选的，所述的步骤(5)把镀铜后的结晶器铜管放在温度高于填料熔点的环境下将伍德合金熔化出来。
优选的，温度高于填料熔点的环境为开水或烘箱。
优选的，所述的步骤(4)中，所述的结晶器铜管主体为电镀阴极，结晶器铜管主体上形成导流水孔的出水口和进水口之间的部位位于电镀阳极内的镀液中，结晶器铜管主体四角距离电镀阳极的距离小于结晶器铜管主体四个侧面中部距离电镀阳极的距离。
本发明的有益效果是：本发明将结晶器铜管侧壁内中的导流水孔由常规的圆形设置成方形，从而改善了圆形导流水孔不易加工制作的问题，由于导流水孔设置成方形，从而能改变孔的加工方法，不必采用常规的钻孔方式加工，通过开槽、电镀、熔出填料来加工导流水孔，使得导流水孔可以在做出弧度后加工，并且用在铜管表面开槽取代钻孔，大大降低了加工难度，使得加工出的结晶器铜管尺寸精度高。相对在结晶铜管表面开槽的结晶器，本发明铜管冷却更均匀，冷却强度更大，连铸拉速更高，经济适用。
附图说明
图1是本发明结晶器的结构示意图(碳纤维处于剖开状态)；
图2是本发明结晶器铜管的结构示意图；
图3是图2的C-C剖视示意图；
图4是图1的A-A剖面放大图；
图5是图2的B-B剖面放大图；
图6是本发明电镀时布置图；
图中：1、结晶器铜管，2、碳纤维，3、电镀阳极，4、电镀阴极，1-1、铜管主体，1-2、出水口，1-3、法兰槽，1-4、导流水孔，1-5、进水口，1-6、镀层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本发明中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1－5所示的导流水孔冷却的高拉速结晶器，包括结晶器铜管1，结晶器铜管侧壁内开设有多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的导流水孔1-4，导流水孔1-4截面为方形。导流水孔1-4由圆形变成方形并不是常规技术手段的替换，而优选，方形能采用特别工艺加工，降低加工难度，取得了圆形导流水孔不能达到的效果。结晶器铜管1包括铜管主体1-1和镀层1-6，导流水孔1-4的三个侧面在铜管主体1上，导流水孔1-4的另一个侧面在镀层1-6上。
结晶器铜管1为方形，结晶器铜管外壁缠绕碳纤维2，碳纤维2与结晶器铜管的四个角部接触，碳纤维2与结晶器铜管1的侧面具有间隙，碳纤维2在结晶器铜管1上的缠绕厚度是从结晶器铜管1的下端往上端逐步变厚。碳纤维2浸满树脂，碳纤维2的下端与结晶器铜管1密封接触。结晶器铜管1的上端的侧壁设置有法兰槽1-3，导流水孔1-4的出水口1-2位于结晶器铜管1的上端的外侧面上并且位于法兰槽1-3的上侧，导流水孔1-4的进水口1-5位于结晶器铜管1的下端的外侧面上，碳纤维2位于进水口1-5和法兰槽1-3之间。
浸满树脂碳纤维能起到隔热的作用，能防止铜管外壁对冷却水加温，影响导流水孔的进水温度。因为碳纤维径向热阻较大，有较好的隔热效果，且碳纤维热膨胀系数较小，结晶器铜管使用时受热膨胀，与碳纤维套结合越紧，有效防止碳纤维套移位，影响结晶器铜管的性能。由于碳纤维2与结晶器铜管1的侧面的间隙设置，在使用时结晶器铜管1处于冷却水箱中，碳纤维2与结晶器铜管1之间的间隙会存满水且不易流动，既能更好的防止铜管外壁对碳纤维加温影响碳纤维中树脂的强度又能防止铜管外壁对冷却水加温，影响导流水孔的进水温度。
本实施例导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，包括如下步骤：(1)制作带弧度的结晶器铜管主体(如图3所示的管体所具有弧度)；(2)在结晶器铜管主体的外壁上开多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的方形的槽；(3)在槽内填充熔点80℃以下的伍德合金；(4)在结晶器铜管主体外壁镀铜；将结晶器铜管主体外壁一定长度(距上口50mm至距下口50mm)镀铜，铜管主体1-1为电镀阴极，铜管主体1-1上形成导流水孔的出水口和进水口之间的部位位于电镀阳极3内的镀液中，镀铜厚度要求，角部4.5mm，面部3mm，靠近上口部位6mm(用于加工法兰槽)。电镀阳极3形状根据铜管各处要求的沉积厚度制作，需要镀厚的地方与铜管(电镀阴极4)的距离就要小一点(如图6所示)，保证电镀完的铜管形状符合设计要求。因为伍德合金导电不如铜，开始沉积铜较慢，但一定厚度后就不影响了。(5)把镀铜后的结晶器铜管放在温度高于填料熔点的环境下将伍德合金熔化出来，比如开水或烘箱。后续加工：加工结晶器铜管上的法兰槽1-3。然后在铜管外壁缠绕浸满树脂的碳纤维。
导流水孔冷却的高拉速结晶器铜管已不用导流水套，需法兰槽1-3中安装隔离法兰替代导流水套法兰，将两个半圆法兰(法兰内口是方口)卡进加工好的法兰槽1-3用螺丝固定在一起。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，所述的高拉速结晶器包括结晶器铜管，结晶器铜管侧壁内开设有多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的导流水孔，其特征在于：所述的导流水孔截面为方形，所述的结晶器铜管包括铜管主体和镀层，导流水孔的三个侧面在铜管主体上，导流水孔的另一个侧面在镀层上，所述的制作方法包括如下步骤：(1)制作带弧度的结晶器铜管主体；(2)在结晶器铜管主体的外壁上开多个在结晶器铜管轴向方向上延伸的方形的槽；(3)在槽内填充导电的填料；(4)在结晶器铜管主体外壁镀铜；(5)取出填料。
2.根据权利要求1所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的结晶器铜管为方形，结晶器铜管外壁缠绕碳纤维，碳纤维与结晶器铜管的四个角部接触，碳纤维与结晶器铜管的侧面具有间隙，碳纤维在结晶器铜管上的缠绕厚度是从结晶器铜管的下端往上端逐步变厚。
3.根据权利要求2所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的碳纤维浸满树脂，碳纤维的下端与结晶器铜管密封接触。
4.根据权利要求2所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的结晶器铜管的上端的侧壁设置有法兰槽，所述的导流水孔的出水口位于结晶器铜管的上端的外侧面上并且位于法兰槽的上侧，导流水孔的进水口位于结晶器铜管的下端的外侧面上，碳纤维位于进水口和法兰槽之间。
5.根据权利要求1所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的填料采用熔点80℃以下的伍德合金。
6.根据权利要求5所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的步骤(5)把镀铜后的结晶器铜管放在温度高于填料熔点的环境下将伍德合金熔化出来。
7.根据权利要求6所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：温度高于填料熔点的环境为开水或烘箱。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的导流水孔冷却的高拉速结晶器的制作方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，所述的结晶器铜管主体为电镀阴极，结晶器铜管主体上形成导流水孔的出水口和进水口之间的部位位于电镀阳极内的镀液中，结晶器铜管主体四角距离电镀阳极的距离小于结晶器铜管主体四个侧面中部距离电镀阳极的距离。
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