CN201543785U - 白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于金属连铸设备技术领域，具体是涉及一种白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其包括外模体和内模芯，内模芯一端设有连接台，内模芯装在外模体内，二者通过连接台连接，内模芯与外模体之间形成铸造腔，连接台上开设有连通铸造腔的金属液流入孔，其特征在于，所述外模体内壁和内模芯外壁上涂覆有陶瓷覆层。本实用新型上涂覆的陶瓷覆层可显著提高结晶器的耐高温度，提高导热性，降低与白铜空心铸锭表面间的摩擦力，减少镍和碳的微观化学反应，有效提高了结晶器的使用寿命；开设的保护气孔和阻尼孔提高了引铸的白铜空心铸锭质量，使其表面更光滑，缺陷更少，产量也有明显提高。
Description
技术领域
本实用新型属于金属连铸设备技术领域，具体是涉及一种白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器。
背景技术
白铜合金管是冷凝器、冷却器、热交换器等不可缺少的关键材料，被广泛应用于电力、石油化工、船舶制造等重要领域。
白铜合金管的生产一般采用水平连铸生产工艺，该生产工艺效率较高，但是水平连铸生产用白铜空心锭(如典型的BFe10-1-1)结晶器的使用寿命却很短，一般仅为一天左右，原因在于白铜的熔炼温度高，而其主要成分镍的熔点仅为1453℃，铁的熔点仅为1535℃；同时镍在高温条件下会和碳发生微观的化学反应，这些因素都降低了结晶器的使用寿命，影响了铸锭的质量、产量，增加了产品的生产成本。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种使用寿命较长、生产的产品质量高的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器。
按照本实用新型提供的技术方案，所述白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器包括外模体和内模芯，内模芯一端设有连接台，内模芯装在外模体内，二者通过连接台连接，内模芯与外模体之间形成铸造腔，连接台上开设有连通铸造腔的金属液流入孔，其特征在于，所述外模体内壁和内模芯外壁上涂覆有陶瓷覆层。
作为本实用新型的进一步改进，所述陶瓷覆层优选采用为碳化硅基陶瓷纳米层，其厚度为0.005～0.1mm。
作为本实用新型的进一步改进，所述外模体的外壁上装有铜套，铜套采用过盈配合方式热镶在外模体上，铜套内径比外模体外径小0.3～0.8mm，热镶温度为300℃～600℃之间。
作为本实用新型的进一步改进，所述内模芯的直径沿连接台端向另一端逐渐收缩，收缩角度为1°～5°。
作为本实用新型的进一步改进，所述外模体上对称开设有两个轴向的保护气孔，保护气孔的内径为Φ3～Φ8mm。
作为本实用新型的进一步改进，所述外模体上开设有两个相邻的轴向的阻尼孔，两个阻尼孔位于两个保护气孔中间，两个阻尼孔之间的夹角为45°。
本实用新型与现有技术相比，优点在于：陶瓷覆层可显著提高结晶器的耐高温度，提高导热性，降低与白铜空心铸锭表面间的摩擦力，减少镍和碳的微观化学反应，有效提高了结晶器的使用寿命；开设的保护气孔和阻尼孔提高了引铸的白铜空心铸锭质量，使其表面更光滑，缺陷更少，产量也有明显提高。
附图说明
图1为本实用新型的机构剖视图。
图2为图1中的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1、图2所示，本实用新型由外模体1和内模芯2组成，外模体1和内模芯2采用高纯石墨制作；内模芯2一端设有连接台3，内模芯2装在外模体1内，二者通过连接台3连接，内模芯2与外模体1之间形成铸造腔5，连接台3上开设有连通铸造腔5的金属液流入孔4，所述外模体1内壁和内模芯2外壁上涂覆有陶瓷覆层7，所述陶瓷覆层7优选为碳化硅基陶瓷纳米层，其厚度为0.005～0.1mm；陶瓷覆层7是在一定的温度压力下以雾化喷涂方式涂覆；陶瓷覆层7可降低本实用新型的结晶器与白铜空心铸锭表面间的摩擦力，减少镍和碳的化学反应，提高结晶器的使用寿命。
如图1、图2所示，所述外模体1的外壁上装有铜套6，铜套6以纯紫铜为材料，采用单体浇铸方式制作，浇注成型的铜套铸锭要求无疏松、缩孔、夹杂等质量缺陷，铜套铸锭采用50～1000公斤的锻锤锻打结实后，再机加工到所需尺寸，成品铜套6的表面粗糙度应小于0.8。所述铜套6采用过盈配合方式热镶在外模体1上，铜套6内径比外模体1外径小0.3～0.8mm，热镶温度为300℃～600℃之间，即先将铜套6在真空加热箱内加热到300℃～600℃，再将陶瓷覆层7喷涂超过48小时的结晶器镶装入铜套6内。
如图1所示，所述内模芯2的直径沿连接台3端向另一端逐渐收缩，收缩角度为1°～5°，以利于空心铸锭的引铸，白铜空心铸锭的引铸采用“拉-停-退”的工艺。
如图1所示，所述外模体1上对称开设有两个轴向的保护气孔8，保护气孔8的内径为Φ3～Φ8mm；纯氮作为保护气体，以一定压力直通到白铜空心铸锭的液相与固相交界处。
如图2所示，所述外模体1上开设有两个相邻的轴向的阻尼孔9，两个阻尼孔9位于两个保护气孔8中间，阻尼孔9的内径为Φ1mm；两个阻尼孔9之间的夹角优选为45°。生产安装时，两个阻尼孔9位于两个保护气孔8下方，在阻尼孔9内通入较高压力的纯氮，可以大大降低水平连铸空心白铜锭工艺而造成的合金成分相对偏析。
本实用新型的尺寸按照白铜空心铸锭的内外孔径设计，白铜空心铸锭尺寸一般为Φ70～Φ100×Φ30～Φ50mm。
Claims (10)
1.白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，包括外模体(1)和内模芯(2)，内模芯(2)一端设有连接台(3)，内模芯(2)装在外模体(1)内，二者通过连接台(3)连接，内模芯(2)与外模体(1)之间形成铸造腔(5)，连接台(3)上开设有连通铸造腔(5)的金属液流入孔(4)，其特征在于，所述外模体(1)内壁和内模芯(2)外壁上涂覆有陶瓷覆层(7)。
2.根据权利要求1所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述陶瓷覆层(7)为碳化硅基陶瓷纳米层。
3.根据权利要求1或2所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述陶瓷覆层(7)厚度为0.005～0.1mm。
4.根据权利要求1所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述外模体(1)的外壁上装有铜套(6)。
5.根据权利要求4所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述铜套(6)采用过盈配合方式热镶在外模体(1)上，铜套(6)内径比外模体(1)外径小0.3～0.8mm，热镶温度为300℃～600℃之间。
6.根据权利要求1或4所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述内模芯(2)的直径沿连接台(3)端向另一端逐渐收缩，收缩角度为1°～5°。
7.根据权利要求1所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述外模体(1)上对称开设有两个轴向的保护气孔(8)。
8.根据权利要求7所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述保护气孔(8)的内径为Φ3～Φ8mm。
9.根据权利要求1所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述外模体(1)上开设有两个相邻的轴向的阻尼孔(9)，两个阻尼孔(9)位于两个保护气孔(8)中间。
10.根据权利要求9所述的白铜水平连铸空心锭用陶瓷覆层结晶器，其特征还在于，所述两个阻尼孔(9)之间的夹角为45°。
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