CN220407034U - 一种用于上引法结晶器的石墨模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无氧铜杆加工技术领域，公开了一种用于上引法结晶器的石墨模具，所述保温炉体的上方吊放有冷却结晶组件，且冷却结晶组件中结晶管的底部铜口端安装有模具组件，所述冷却套筒的筒管内部沿结晶管的管道周向排布设置有多组冷却管，所述冷却管与结晶管之间包裹有填充在冷却套筒内部的冷却介质。本实用新型在利用模具组件中的石墨模具主体对铜合金熔液进行上引结晶工作时，通过利用冷却结晶组件中冷却管对冷却介质的冷却导热，能够使包裹在结晶管外的冷却介质对结晶管内部的铜合金熔液进行无死角方位、全面均匀的冷却降温结晶工作，提高铜合金熔液冷却结晶无氧铜管的均匀冷却性以及高质量性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无氧铜杆加工技术领域，特别涉及一种用于上引法结晶器的石墨模具。
背景技术
上引法生产无氧铜杆是将电解铜经工频感应炉熔化成液体，经保温炉将铜液温度控制在规定范围内，铜液进入石墨模具后通过连铸机在结晶器中快速冷却结晶从而连续不断地生产出无氧铜杆，例如现有专利技术所示：经检索，中国专利网公开了一种用于上引法结晶器的模具(公开公告号CN212761026U)，此类装置在首先利用底部上引模具可以在模具整体嵌入保温炉内的时候，将保温炉内的铜合金熔液进行向上牵引，且还能将铜合金熔液顶端的炉渣和氧化物与底部上引模具的底部隔开，而后利用结晶机构对铜管进行冷却结晶，通过设置螺旋块使冷却仓内的水顺着螺旋的管道流动，增加散热使用的水的流动性，有效的提高了模具冷却结晶的工作效率。
但是，针对上述公开专利以及现有市场所采取的上引晶法模具，还存在一些不足之处：此类装置在对铜管进行结晶冷却过程中，其螺旋块虽然能够对冷却水进行螺旋引流，以提高冷却水的冷却流动性，但是其螺旋块与结晶管的贴合部位，却无法有效的进行冷却工作，导致结晶管内的铜管在牵引出时，冷却受热均匀性较差，不利于铜管的冷却结晶工作。为此，本领域技术人员提供了一种用于上引法结晶器的石墨模具，以解决上述背景技术中提出的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于上引法结晶器的石墨模具，可以有效解决背景技术中现有用于上引法结晶器的模石墨具，其对于无氧铜管冷却结晶稳定性较差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于上引法结晶器的石墨模具，包括保温炉体，所述保温炉体的上方吊放有冷却结晶组件，且冷却结晶组件中结晶管的底部铜口端安装有模具组件；
所述冷却结晶组件包括冷却套筒，所述冷却套筒的筒管中部贯通安装有结晶管，且冷却套筒的筒管内部沿结晶管的管道周向排布设置有多组冷却管，所述冷却管与结晶管之间包裹有填充在冷却套筒内部的冷却介质，所述结晶管的筒管底部开设有与冷却管导通的分流腔，且结晶管的筒管顶部开设有与冷却管导通的汇流腔；
所述模具组件包括拧接安装在结晶管底部铜口端的石墨模具主体，所述石墨模具主体的外侧套设有石棉套，且石棉套的外部套设有安装在冷却套筒上的石墨套，所述石墨模具主体的底部管口端卡套有自融化护罩。
作为本实用新型再进一步的方案：所述保温炉体的内部充注有铜合金熔液，且铜合金熔液的上表面铺设有石墨鳞片。
作为本实用新型再进一步的方案：所述石墨套为工字型结构，且石墨套的套板外径与保温炉体的炉口内径相适配。
作为本实用新型再进一步的方案：所述自融化护罩包括环箍套，所述环箍套的内壁沿其周向排布设置有多组压簧扣，且环箍套的底部通口设置有防护罩体。
作为本实用新型再进一步的方案：所述自融化护罩采用铜质材质构件，所述防护罩体为半圆形结构。
作为本实用新型再进一步的方案：所述冷却套筒的筒管底部设置有与分流腔导通的进水口，且冷却套筒的筒管顶部设置有与汇流腔导通的排水口。
作为本实用新型再进一步的方案：多组所述冷却管相对于结晶管的轴心呈环形对称排列。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1.本实用新型在对无氧铜管进行上引法结晶生产时，当将模具组件探入保温炉体的铜合金熔液内部时，其石墨模具主体上的自融化护罩，一方面能够将铜合金熔液顶端的炉渣和氧化物与石墨模具主体底部隔开，有效避免混杂在铜合金熔液表面的炉渣和氧化物进入到石墨模具内，确保了无氧铜管的生产质量，另一方面自融化护罩能够随铜合金熔液同步熔化，并不会影响石墨模具主体的正常工作。
2.本实用新型在利用模具组件中的石墨模具主体对铜合金熔液进行上引结晶工作时，当铜合金熔液上引至结晶管内部时，通过利用冷却结晶组件中冷却管对冷却介质的冷却导热，能够使包裹在结晶管外的冷却介质对结晶管内部的铜合金熔液进行无死角方位、全面均匀的冷却降温结晶工作，提高铜合金熔液冷却结晶无氧铜管的均匀冷却性以及高质量性。
附图说明
图1为本实用新型一种用于上引法结晶器的石墨模具的结构示意图；
图2为本实用新型一种用于上引法结晶器的石墨模具的平面示意图；
图3为本实用新型一种用于上引法结晶器的石墨模具中冷却结晶组件的结构示意图；
图4为本实用新型一种用于上引法结晶器的石墨模具中自融化护罩的结构示意图。
图中：1、冷却套筒；2、进水口；3、排水口；4、结晶管；5、保温炉体；6、冷却介质；7、冷却管；8、石墨套；9、石棉套；10、石墨模具主体；11、自融化护罩；111、环箍套；112、压簧扣；113、防护罩体；12、铜合金熔液；13、石墨鳞片；14、分流腔；15、汇流腔。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参照图1-4所示，一种用于上引法结晶器的石墨模具，包括保温炉体5，保温炉体5的内部充注有铜合金熔液12，且铜合金熔液12的上表面铺设有石墨鳞片13，在利用石墨模具对无氧铜杆进行上引法结晶工作时，当将铜合金熔液12充注至保温炉体5内后，通过在铜合金熔液12的上表面铺设石墨鳞片13，能够起到隔绝氧气作用，降低空气中的氧气与铜合金熔液12结合发生氧化作用。
冷却结晶组件中结晶管4的底部铜口端安装有模具组件，模具组件包括拧接安装在结晶管4底部铜口端的石墨模具主体10，石墨模具主体10的外侧套设有石棉套9，且石棉套9的外部套设有安装在冷却套筒1上的石墨套8，石墨套8为工字型结构，且石墨套8的套板外径与保温炉体5的炉口内径相适配，在利用石墨模具对无氧铜杆进行上引法结晶工作过程中，当将石墨模具主体10探入铜合金熔液12内部时，通过将工字板结构的石墨套8同步探入保温炉体5内部，利用其工字板的封盖作用，能够降低外界空气与铜合金熔液12直接接触，对铜合金熔液12进行防氧化保护作用。
石墨模具主体10的底部管口端卡套有自融化护罩11，自融化护罩11包括环箍套111，环箍套111的内壁沿其周向排布设置有多组压簧扣112，且环箍套111的底部通口设置有防护罩体113，自融化护罩11采用铜质材质构件，防护罩体113为半圆形结构，在利用石墨模具对无氧铜杆进行上引法结晶工作过程中，首先将自融化护罩11套箍在石墨模具主体10底部管口，利用其内壁上的压簧扣112的弹性抵接性能，防止自融化护罩11在安装使用过程中出现脱落的情况，继而在将自融化护罩11安装完毕后，将石墨模具主体10探入保温炉体5的铜合金熔液12内，继而利用自融化护罩11的罩盖作用，一方面能够将铜合金熔液12顶端的炉渣和氧化物与石墨模具主体10底部隔开，有效避免混杂在铜合金熔液12表面的炉渣和氧化物进入到石墨模具内，确保了无氧铜管的生产质量，另一方面自融化护罩11在铜合金熔液12的高温熔炼下，随铜合金熔液12同步熔化，并不会影响石墨模具主体10的正常引晶工作。
保温炉体5的上方吊放有冷却结晶组件，冷却结晶组件包括冷却套筒1，冷却套筒1的筒管中部贯通安装有结晶管4，且冷却套筒1的筒管内部沿结晶管4的管道周向排布设置有多组冷却管7，冷却管7与结晶管4之间包裹有填充在冷却套筒1内部的冷却介质6，结晶管4的筒管底部开设有与冷却管7导通的分流腔14，且结晶管4的筒管顶部开设有与冷却管7导通的汇流腔15，冷却套筒1的筒管底部设置有与分流腔14导通的进水口2，且冷却套筒1的筒管顶部设置有与汇流腔15导通的排水口3，多组冷却管7相对于结晶管4的轴心呈环形对称排列，在利用石墨模具对无氧铜杆进行上引法结晶工作过程中，当铜合金熔液12被上引至结晶管4内部时，利用冷却设备将冷却水等冷量通过进水口2供送至分流腔14内，通过分流腔14导将冷量分送至多组冷却管7内，利用多组冷却管7的冷却换热作用，对冷却介质6进行冷却降温，使包裹在结晶管4外的冷却介质6对结晶管4内部的铜合金熔液12进行无死角方位、全面均匀的冷却降温结晶工作，提高铜合金熔液冷12却结晶无氧铜管的均匀冷却性，而后冷却换热后的冷量汇流至汇流腔15内，通过排水口3循环排出。
本实用新型的工作原理为：在利用石墨模具对无氧铜杆进行上引法结晶工作过程中，首先将自融化护罩11套箍在石墨模具主体10底部管口，继而在将自融化护罩11安装完毕后，将石墨模具主体10探入保温炉体5的铜合金熔液12内，利用自融化护罩11的罩盖作用，一方面将铜合金熔液12顶端的炉渣和氧化物与石墨模具主体10底部隔开，有效避免混杂在铜合金熔液12表面的炉渣和氧化物进入到石墨模具内，另一方面自融化护罩11在铜合金熔液12的高温熔炼下，随铜合金熔液12同步熔化，并不会影响石墨模具主体10的正常引晶工作，而后待自融化护罩11熔化完毕后，利用石墨模具主体10的上引，将铜合金熔液12上引至结晶管4内部进行结晶工作，当铜合金熔液12被上引至结晶管4内部时，利用冷却设备将冷却水等冷量通过进水口2供送至分流腔14内，通过分流腔14导将冷量分送至多组冷却管7内，利用多组冷却管7的冷却换热作用，对冷却介质6进行冷却降温，使包裹在结晶管4外的冷却介质6对结晶管4内部的铜合金熔液12进行无死角方位、全面均匀的冷却降温结晶工作，提高铜合金熔液12冷却结晶无氧铜管的均匀冷却性，而后冷却换热后的冷量汇流至汇流腔15内，通过排水口3循环排出或回流至冷却设备内，继而利用冷却管7与冷却介质6的冷却组合，对结晶管4内部的无氧铜管进行循环、均匀的冷却降温成型工作。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种用于上引法结晶器的石墨模具，包括保温炉体(5)，其特征在于，所述保温炉体(5)的上方吊放有冷却结晶组件，且冷却结晶组件中结晶管(4)的底部铜口端安装有模具组件；
所述冷却结晶组件包括冷却套筒(1)，所述冷却套筒(1)的筒管中部贯通安装有结晶管(4)，且冷却套筒(1)的筒管内部沿结晶管(4)的管道周向排布设置有多组冷却管(7)，所述冷却管(7)与结晶管(4)之间包裹有填充在冷却套筒(1)内部的冷却介质(6)，所述结晶管(4)的筒管底部开设有与冷却管(7)导通的分流腔(14)，且结晶管(4)的筒管顶部开设有与冷却管(7)导通的汇流腔(15)；
所述模具组件包括拧接安装在结晶管(4)底部铜口端的石墨模具主体(10)，所述石墨模具主体(10)的外侧套设有石棉套(9)，且石棉套(9)的外部套设有安装在冷却套筒(1)上的石墨套(8)，所述石墨模具主体(10)的底部管口端卡套有自融化护罩(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，所述保温炉体(5)的内部充注有铜合金熔液(12)，且铜合金熔液(12)的上表面铺设有石墨鳞片(13)。
3.根据权利要求1所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，所述石墨套(8)为工字型结构，且石墨套(8)的套板外径与保温炉体(5)的炉口内径相适配。
4.根据权利要求1所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，所述自融化护罩(11)包括环箍套(111)，所述环箍套(111)的内壁沿其周向排布设置有多组压簧扣(112)，且环箍套(111)的底部通口设置有防护罩体(113)。
5.根据权利要求4所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，所述自融化护罩(11)采用铜质材质构件，所述防护罩体(113)为半圆形结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，所述冷却套筒(1)的筒管底部设置有与分流腔(14)导通的进水口(2)，且冷却套筒(1)的筒管顶部设置有与汇流腔(15)导通的排水口(3)。
7.根据权利要求1所述的一种用于上引法结晶器的石墨模具，其特征在于，多组所述冷却管(7)相对于结晶管(4)的轴心呈环形对称排列。
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