CN205362583U - 一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，属于铜杆连续铸造领域，本实用新型包括石墨底座和石墨结晶器，石墨底座和石墨结晶器通过卡接的方式相连通；石墨底座内设置有第一进液孔、过渡孔和卡接孔，第一进液孔、过渡孔和卡接孔依次相连通，形成供铜水流动的通道；石墨结晶器包括第二进液孔和成型孔，第二进液孔和成型孔均为直通孔且相互连通，该第二进液孔的外壁与卡接孔相配合，成型孔位于石墨底座的外部。本实用新型的主要用途是提高石墨结晶器的寿命，增强铜水的流动性，同时能够控制铜水的流量，使得连铸出的铜杆质量提高。

Description

一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统

技术领域

本实用新型涉及铜杆连续铸造领域，更具体地说，涉及一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统。

背景技术

石墨结晶器是水平连铸生产线中的关键设备，铜及铜合金带坯水平连铸的结晶器均安置在加热炉的出口处，当液态的铜水流过结晶器时，冷却通道中的冷却液将铜液热量带走，使其凝固成固体，形成铜杆。目前，现有技术中的铜水直接进入石墨结晶器的孔内进行凝固，首先会使得铜水与石墨结晶器孔内壁的摩擦系数较大，对石墨结晶器造成严重损坏，其次由于铜水流动性差和铜水流量得不到很好控制，造成连铸出的铜件质量差。

中国专利号：201310370762.6，授权公告日为2013年08月22日，发明创造名称为：一种石墨结晶器，该申请案公开了一种石墨结晶器，属于石墨异型件领域。该申请案中的石墨结晶器包括石墨底座，石墨底座上设置有第一铜液进入孔、第二铜液进入孔、第一成型槽和第二成型槽，第一铜液进入孔和第一成型槽相连通，第二铜液进入孔和第二成型槽相连通，第一成型槽和第二成型槽两侧分别设置有用于流通冷却水的第一冷却通道，第二冷却通道和第三冷却通道，第一冷却通道两端分别设置有第一进水口和第一出水口，第二冷却通道两端分别设置有第二进水口和第二出水口，第三冷却通道两端分别设置有第三进水口和第三出水口，第一铜液进入孔和第二铜液进入孔呈外大内小的“喇叭形”。该申请案的有益效果是石墨结晶器寿命长，但该申请案的不足之处在于：该申请案中的铜水在石墨结晶器内流动性差，且铜水流量得不到很好控制，容易造成连铸出的铜件质量差。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中铜水直接进入石墨结晶器的孔内进行凝固，使得铜水与石墨结晶器孔内壁的摩擦系数大，对石墨结晶器造成严重损坏；其次由于铜水流动性差和铜水流量得不到很好控制而造成连铸出的铜杆质量差等不足，提供了一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，采用本实用新型的技术方案，可提高石墨结晶器的寿命，增强铜水的流动性，同时能够控制铜水的流量，使得连铸出的铜杆质量提高。

技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，包括石墨底座、石墨结晶器和石墨塞棒，所述的石墨底座和石墨结晶器通过卡接的方式相连通；所述的石墨塞棒与石墨底座通过卡接的方式相配合；

所述的石墨底座内设置有第一进液孔、过渡孔和卡接孔，所述的第一进液孔、过渡孔和卡接孔依次相连通，形成供铜水流动的通道；

所述的第一进液孔包括竖直段、水平段、第一倾斜段和第二倾斜段，其中，所述的竖直段、第一倾斜段和第二倾斜段沿上下方向依次连接，所述竖直段呈一个圆筒形或方形通道，所述的第一倾斜段呈上大下小的喇叭形通道，所述的竖直段的口径大于第一倾斜段上端的口径，所述的竖直段与第一倾斜段通过水平段过渡连接，所述第二倾斜段为一倾斜面，所述第一倾斜段的下端通过第二倾斜段与过渡孔相连通，第二倾斜段与水平方向的夹角小于第一倾斜段的侧壁与水平方向的夹角；

所述的过渡孔为直通孔，该过渡孔呈水平状态设置，该过渡孔的中心线与石墨底座的中心线相重合，所述过渡孔的一端向上贯穿石墨底座形成上述的第一进液孔，该过渡孔的另一端沿水平方向贯穿石墨底座形成卡接孔，所述卡接孔的直径沿远离过渡孔的方向逐渐增大；

所述的石墨结晶器包括第二进液孔和成型孔，所述的第二进液孔和成型孔均为直通孔且相互连通，该成型孔的中轴线与第二进液孔的中轴线相重合，所述的第二进液孔的外壁和成型孔的外壁通过圆台过渡连接，该第二进液孔的外壁与上述的卡接孔相配合，所述的成型孔位于石墨底座的外部。

进一步地，所述的石墨塞棒由上部圆柱和下部圆台组成，该石墨塞棒的下部圆台与上述的第一倾斜段相配合。

进一步地，所述的石墨结晶器内设置有引锭杆，该引锭杆上设置有牵引机构。

进一步地，所述的石墨底座、石墨结晶器和引锭杆的各自中轴线均相重合。

进一步地，所述成型孔外壁的外侧还设置有冷却系统。

进一步地，所述第一倾斜段的侧壁与水平方向的夹角为72°。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，石墨底座和石墨结晶器通过卡接的方式相连通，该石墨底座的中轴线和石墨结晶器的中轴线相重合，且两者的中轴线与水平方向相平行，不仅使得石墨底座内的铜水能够顺利流入石墨结晶器中，同时可在一定程度上减小铜水与石墨结晶器的摩擦系数，提高石墨结晶器的寿命。

（2）本实用新型的一种铜杆连续铸造的石墨结晶系统，石墨塞棒与石墨底座通过卡接的方式相配合，石墨塞棒由上部圆柱和下部圆台组成，该石墨塞棒的下部圆台与第一倾斜段相配合，通过控制石墨塞棒的下部圆台的底端至第一倾斜段的位置来调节进入第一进液孔中的铜水流量；由于石墨结晶器在使用一段时间后，必须进行维护或更换，在这种应急状态，石墨塞棒就显得尤为至关重要，通过将石墨塞棒的下部圆台卡接在呈上大下小的喇叭形通道第一倾斜段内，阻断铜水从第一进液孔流入过渡孔中，实现石墨结晶器的维护或更换。

（3）本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，石墨底座在远离石墨结晶器的一端完全浸在铜水中，由于石墨具有较强的导热性能，使得石墨底座外部铜水的温度更容易传到石墨底座的内部，加快石墨底座内部铜水的流动，使得连铸出的铜杆质量高。

（4）本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其第一倾斜段呈上大下小的喇叭形通道，且第一倾斜段的侧壁与水平方向的夹角为72°，便于铜水由竖直段流入第一倾斜段，同时更有利于在应急状态时，使得第一倾斜段与石墨塞棒的下部圆台配合紧密，实现石墨结晶器的维护或更换；卡接孔的直径沿远离过渡孔的方向逐渐增大，使得卡接孔与第二进液孔的外壁相配合时，卡接的更紧密，使得铜水能够顺利的流进石墨结晶器中。

（5）本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统的结构示意图；

图2为本实用新型中石墨底座的结构示意图；

图3为本实用新型中石墨结晶器的半剖结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、石墨底座；2、石墨结晶器；3、石墨塞棒；

10、第一进液孔；11、过渡孔；12、卡接孔；

21、第二进液孔；22、成型孔；

101、竖直段；102、水平段；103、第一倾斜段；104、第二倾斜段。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1、图2和图3，本实施例的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，包括石墨底座1、石墨结晶器2和石墨塞棒3，石墨底座1和石墨结晶器2通过卡接的方式相连通，本实施例中的石墨底座1的中轴线和石墨结晶器2的中轴线相重合，且两者的中轴线与水平方向相平行，不仅使得石墨底座1内的铜水能够顺利流入石墨结晶器2中，同时可在一定程度上减小铜水与石墨结晶器2的摩擦系数，提高石墨结晶器2的寿命。

具体在本实施例中，石墨结晶器2内设置有引锭杆，该引锭杆上设置有牵引机构，本实施例中的石墨底座1、石墨结晶器2和引锭杆的各自中轴线均相重合，通过该引锭杆上的牵引机构顺利将连铸出的铜杆从石墨结晶器2中牵引出来，进而对连铸出的铜杆作进一步加工，获得我们所需要的产品。

如图1所示，具体在本实施例中，石墨塞棒3与石墨底座1通过卡接的方式相配合，石墨塞棒3由上部圆柱和下部圆台组成，该石墨塞棒3的下部圆台与第一倾斜段103相配合，通过控制石墨塞棒3的下部圆台的底端在第一倾斜段103中的位置来调节进入第一进液孔10中的铜水流量；由于石墨结晶器2在使用一段时间后，必须进行维护或更换，在这种应急状态，石墨塞棒3就显得尤为至关重要，通过将石墨塞棒3的下部圆台完全卡接在呈上大下小的喇叭形通道第一倾斜段103内，阻断铜水从第一进液孔10流入过渡孔11中，实现石墨结晶器2的维护或更换。

如图1和图2所示，石墨底座1内设置有第一进液孔10、过渡孔11和卡接孔12，第一进液孔10、过渡孔11和卡接孔12依次相连通，形成供铜水流动的通道；需要说明的是：石墨底座1在远离石墨结晶器2的一端完全浸在铜水中，由于石墨具有较强的导热性能，使得石墨底座1外部铜水的温度更容易传到石墨底座1的内部，加快石墨底座1内部铜水的流动，使得连铸出来的铜杆质量高。

如图2所示，第一进液孔10包括竖直段101、水平段102、第一倾斜段103和第二倾斜段104，其中，竖直段101、第一倾斜段103和第二倾斜段104沿上下方向依次连接，竖直段101呈一个圆筒形或方形通道，第一倾斜段103呈上大下小的喇叭形通道，本实施例中的第一倾斜段103的侧壁与水平方向的夹角为72°，便于铜水由竖直段101流入第一倾斜段103，同时更有利于在应急状态时，使得第一倾斜段103与石墨塞棒3的下部圆台配合紧密，实现石墨结晶器2的维护或更换。本实施例中的竖直段101的口径大于第一倾斜段103上端的口径，便于石墨塞棒3在第一进液孔10充满铜水时能够顺利且快速找到第一倾斜段103的位置，同时也有利于热传导，加快铜水流动，竖直段101与第一倾斜段103通过水平段102过渡连接，第二倾斜段104为一倾斜面，第一倾斜段103的下端通过第二倾斜段104与过渡孔11相连通，本实施例中的第二倾斜段104与水平方向的夹角小于第一倾斜段103的侧壁与水平方向的夹角，减小铜水对石墨底座1的冲击。

过渡孔11为直通孔，该过渡孔11呈水平状态设置，该过渡孔11的中心线与石墨底座1的中心线相重合，本实施例中过渡孔11的直径需综合两个方面考虑，一方面是热传导，另一方面是石墨结晶器2的尺寸，过渡孔11的一端向上贯穿石墨底座1形成上述的第一进液孔10，该过渡孔11的另一端沿水平方向贯穿石墨底座1形成卡接孔12，本实施例中卡接孔12的直径沿远离过渡孔11的方向逐渐增大，使得卡接孔12与第二进液孔21的外壁相配合时，卡接的更紧密，使得铜水能够顺利的流进石墨结晶器2中。

如图1和图3所示，图3为石墨结晶器2的半剖结构示意图，需要说明的是：石墨结晶器2为上下对称结构，图3的上部分表示石墨结晶器2的外部结构，下部分表示石墨结晶器2的内部结构，石墨结晶器2包括第二进液孔21和成型孔22，第二进液孔21和成型孔22均为直通孔且相互连通，该成型孔22的中轴线与第二进液孔21的中轴线相重合，本实施例中的成型孔22外壁的外侧还设置有冷却系统，该冷却系统用于冷却铜水，使铜水凝固成所需要的形状，第二进液孔21的外壁和成型孔22的外壁通过圆台过渡连接，该第二进液孔21的外壁与上述的卡接孔12相配合，成型孔22位于石墨底座1的外部。

本实施例中铜杆的具体连铸过程为：铜水由第一进液孔10进入过渡孔11，再由过渡孔11进入第二进液孔21，最后进入成型孔22中，完成铜水凝固成铜杆的过程，再启动牵引机构，通过引锭杆将连铸出的铜杆从石墨结晶器2中牵引出来，进而对连铸出的铜杆作进一步加工，获得我们所需要的产品。与现有技术相比，该石墨结晶系统中，在铜水进入冷却系统之前，增加一个导热过程，加快铜水的流动，提高铸造的铜杆质量，同时该石墨结晶系统中的石墨塞棒3可用于控制铜水流量，也可用于应急状态，对石墨结晶器2进行维护或更换。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：包括石墨底座（1）、石墨结晶器（2）和石墨塞棒（3），所述的石墨底座（1）和石墨结晶器（2）通过卡接的方式相连通；所述的石墨塞棒（3）与石墨底座（1）通过卡接的方式相配合；

所述的石墨底座（1）内设置有第一进液孔（10）、过渡孔（11）和卡接孔（12），所述的第一进液孔（10）、过渡孔（11）和卡接孔（12）依次相连通，形成供铜水流动的通道；

所述的第一进液孔（10）包括竖直段（101）、水平段（102）、第一倾斜段（103）和第二倾斜段（104），其中，所述的竖直段（101）、第一倾斜段（103）和第二倾斜段（104）沿上下方向依次连接，所述竖直段（101）呈一个圆筒形或方形通道，所述的第一倾斜段（103）呈上大下小的喇叭形通道，所述的竖直段（101）的口径大于第一倾斜段（103）上端的口径，所述的竖直段（101）与第一倾斜段（103）通过水平段（102）过渡连接，所述第二倾斜段（104）为一倾斜面，所述第一倾斜段（103）的下端通过第二倾斜段（104）与过渡孔（11）相连通，第二倾斜段（104）与水平方向的夹角小于第一倾斜段（103）的侧壁与水平方向的夹角；

所述的过渡孔（11）为直通孔，该过渡孔（11）呈水平状态设置，该过渡孔（11）的中心线与石墨底座（1）的中心线相重合，所述过渡孔（11）的一端向上贯穿石墨底座（1）形成上述的第一进液孔（10），该过渡孔（11）的另一端沿水平方向贯穿石墨底座（1）形成卡接孔（12），所述卡接孔（12）的直径沿远离过渡孔（11）的方向逐渐增大；

所述的石墨结晶器（2）包括第二进液孔（21）和成型孔（22），所述的第二进液孔（21）和成型孔（22）均为直通孔且相互连通，该成型孔（22）的中轴线与第二进液孔（21）的中轴线相重合，所述的第二进液孔（21）的外壁和成型孔（22）的外壁通过圆台过渡连接，该第二进液孔（21）的外壁与上述的卡接孔（12）相配合，所述的成型孔（22）位于石墨底座（1）的外部。

2.根据权利要求1所述的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：所述的石墨塞棒（3）由上部圆柱和下部圆台组成，该石墨塞棒（3）的下部圆台与上述的第一倾斜段（103）相配合。

3.根据权利要求1所述的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：所述的石墨结晶器（2）内设置有引锭杆，该引锭杆上设置有牵引机构。

4.根据权利要求1所述的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：所述的石墨底座（1）、石墨结晶器（2）和引锭杆的各自中轴线均相重合。

5.根据权利要求1所述的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：所述成型孔（22）外壁的外侧还设置有冷却系统。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种带石墨塞棒的铜杆连续铸造的石墨结晶系统，其特征在于：所述第一倾斜段（103）的侧壁与水平方向的夹角为72°。