[实用新型]空心铸锭的熔铸石墨模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于熔铸空心铸锭的石墨模具。

背景技术

空心铸锭的熔铸石墨模具，包括石墨外套、设在石墨外套内的石墨芯棒，石墨芯棒固定在石墨模具的底部，石墨芯棒与石墨外套之间形成用于熔铸空心铸锭的环形通道，环形通道的进液口一般设在石墨外套靠近其底部的侧壁上，环形通道的出料口位于石墨外套的顶部处，从进液口输入铜液，铜液经冷却后，形成空心铸锭，即铜管坯，从出料口输出，铜液冷却时，根据热胀冷缩的原理，形成的铜管的内表面与石墨芯棒之间存在空隙，在传统的水平连铸生产中，该空隙与外界是直接相通的，这样导致空心铸锭内表面直接与空气接触，容易造成铸锭内表面不同程度的氧化，铜被氧化成氧化铜或者氧化亚铜，在后续的拉拔加工中氧化铜或者氧化亚铜容易脱落，则管坯的内表会出现起皮、掉块等质量问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可防止空心铸锭的内表面被氧化的熔铸石墨模具。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种空心铸锭的熔铸石墨模具，包括石墨外套、设在所述石墨外套内的石墨芯棒，所述石墨芯棒固定在石墨模具的底部，所述石墨芯棒与所述石墨外套之间形成用于熔铸空心铸锭的环形通道，该模具具有用于从外界输入保护气体的保护气体通道，所述保护气体通道的出口位于所述石墨芯棒的侧壁上。

所述出口的位置距模具底部的距离为220—324mm。

所述石墨芯棒内具有一段环形空腔，所述保护气体通道伸入所述环形空腔，所述出口有多个，所述的多个出口沿所述石墨芯棒的周向均匀分布在所述环形空腔的腔壁上。

所述保护气体通道的入口设在所述石墨外套的顶端面上。

由于本实用新型采用了以上的技术方案，其优点在于：熔铸石墨模具中，石墨芯棒位于石墨外套内，在石墨芯棒与石墨外套之间形成用于熔铸空心铸锭的环形通道，该模具具有用于从外界输入保护气体的保护气体通道，保护气体通道的出口位于石墨芯棒的侧向外表面上，利用环形通道浇铸形成空心铸锭时，铸锭的内表面是与石墨芯棒的侧向外表面相接触的，则从石墨芯棒的侧向外表面输出的保护气体与铸锭的内表面直接接触，防止其与空气相接触被氧化，避免在后续加工中铸锭的内表出现起皮、掉块等质量问题。

附图说明

附图1为本实用新型的主视剖视图；

其中：1、穿孔；2、进液孔；3、气体进入通道；4、出口；5、中间通道；6、石墨芯棒；7、石墨外套；9、环形通道；10、保护气体通道；11、环形空腔；12、入口；13、气体输出通道。

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本实用新型的具体结构和工作原理。

一种用于熔铸空心铸锭的石墨模具，其底端部伸入铸造炉内，以接受铜液，铜液冷却后结晶，形成固态的铸锭，从作为出料口的顶端部输出，石墨模具工作时水平放置，如附图1所示。

附图1显示了一种常用的石墨模具，石墨模具由石墨外套7、设在石墨外套7内的石墨芯棒6组成，石墨芯棒6固定在石墨模具的底部，石墨外套7呈套筒状，在底部具有一穿孔1，穿孔1的内壁沿外套7的长度方向上呈一锥度，石墨芯棒6的底端部也具有与穿孔1内壁相配合的锥度，石墨芯棒6的底端部插入外套7的穿孔1内，并且两者相密封连接，石墨芯棒6与石墨外套7之间形成用于一环形通道9，该环形通道9提供熔铸空间，外套7在靠近底部的侧壁上开有四个进液孔2，进液孔2与环形通道9相通，模具的底端部伸入铸造炉内后，确保进液孔2浸没在铜液中，四个进液孔2沿外套7的周向均匀分布，可以从石墨外套7的四个方向均匀进液，模具露出铸造炉外的侧壁上包设有水冷铜套(图中未画出)，冷却水喷洒在铜套上，从而对模具内的铜液进行冷却，如果不使用水冷铜套，直接将冷却水喷洒在石墨模具后，很容易使模具破裂损坏。铜液进入环形通道9内后，冷却结晶，形成固态的铸锭，当冷却后根据热胀冷缩的原理，在铸锭的内表面与芯棒6的外表面之间形成空隙，该空隙可以使得铸锭在不断进入的铜液的推动下沿着芯棒6往外迁引，根据实际需要来确定铸锭的长度。

上述的空隙是与外界相连通的，为了防止空气进入以氧化铸锭的内表面，务必使空隙里充满保护气体，保护气体可为氮气或者其他的惰性气体，因此，在模具内开设有用于从外界输入保护气体的保护气体通道10，保护气体通道10的出口4位于石墨芯棒6的侧壁上，入口12开设在外套7的顶端面上。本实施例中，保护气体通道10是由若干段组成，如附图1所示，气体进入通道3从石墨外套7顶端部的入口12延伸至其底端部，其长度为360mm，宽度为4mm，在模具的底端部形成一中间通道5，该中间通道5连通了气体进入通道3和芯棒6内的气体输出通道13，中间通道5距模具的底端部25mm，其宽度为4mm，气体输出通道13沿着芯棒6的长度方向延伸，其长度为220～320mm，宽度为5～9mm，石墨芯棒6内具有一段环形空腔11，环形空腔11的宽度为4mm，气体输出通道13在环形空腔11的中心位置处伸入环形空腔11内，六个出口4沿环形空腔11的圆周方向均匀分布在环形空腔11的腔壁上，出口4的宽度为0.5～2mm，其距模具底部的距离为220—324mm。环形空腔11的宽度大于气体输出通道13的宽度，便于输出保护气体，同时出口4的设置方式使得保护气体可以从同一圆周面上均匀输出，增强对铸锭内表面的保护效果，进一步来说，出口4距进液孔2的位置应该适中，当太近时，在铜液还处于液态或者在液态凝固成固态，从出口4喷出的保护气体会使铜液中留有气泡，而太远时，其保护作用不强，空气有可能混入，影响铸锭内表面的质量，模具工作时，保护气体的压力0.05MPa，流量5～20L/M。