[实用新型]一种水平连续铸造光亮铸锭装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铸锭装置，尤其是涉及一种水平连续铸造光亮铸锭生产装置。

背景技术

采用水平连铸技术生产铜及铜合金铸锭，在近年来取得了长足的进步。优点是：一是生产效率大幅提高，采用水平连铸技术的生产效率较采用立式半连铸技术提高近100%。二是产品生产的成材率显著提高，仅铸造一个工艺环节可以提高工序成材率12%左右。三是操作工的劳动强度降低，操作过程的难度系数降低，易于操控。四是生产能耗和生产成本显著降低。五是有些铜合金产品通过采用连铸连轧技术,基本实现了近终成型的短流程工艺。

铜合金的熔炼温度一般在1000-1250℃之间。在高温下，这类合金的表面不能形成致密的保护膜，极易氧化形成较厚的氧化皮，对铸锭品质及后续加工造成影响。目前，国内外对铸造过程中铸锭的外表面基本不采取任何保护措施，特别是直径在Φ150mm及以上的铸锭（或相当断面的板锭），表面往往存在十分严重的氧化现象，对后续加工产生不良影响。氧化皮增加挤压筒、挤压杆、穿孔针的磨损，使挤压模的寿命大大降低。氧化皮压入加工制品中造成制品缺陷，严重时导致制品报废。金属铜氧化会造成金属损失、增加生产成本。

在采用水平连续技术进行铸造的过程中，不能对铸锭表面进行有效保护，主要原因如下：其一是现有的结晶器只是一个铸锭成型的模腔，结晶器仅能带走高温铜液的20-40%左右的热量，无法将凝固的铜锭冷却到氧化温度以下。其二是铸锭凝固以后，由于线收缩而在结晶器与铸锭之间形成气隙，使铸锭表面和结晶器之间无法进行传导传热。此时，铸锭心部的高温区温度接近铜及铜合金的熔点，通过传导传热使已经凝固成型的铸锭表面的温度快速升高。铸锭周围的空气能够迅速氧化高温的铸锭。其三是，铸锭在二次见水冷却前，表面温度很高，二次冷却水能够进一步氧化高温的铸锭。二次冷却水是经过冷却塔喷淋雾化冷却的，水中溶解有大量的氧气。在水体喷淋和强烈循环的情况下，水中溶氧量达到12g/m³。一根直径为Φ200-440mm，长度为5.5-6.5m的铜及铜合金铸锭，铸造时间大约为1-2h，在一根铸锭的铸造过程中，二次水的循环总量为80-100 m³，相当于有1.22kg的氧气通过铸锭表面与铸锭接触。500-900℃左右的金属与溶氧之间有很强的亲和力，生成疏松的氧化铜，氧还可以进一步氧化氧化皮下的金属。1.22kg的氧气足以将铸锭表面充分氧化。其四是，二次水的供水压力在3-5kg/cm²，二次冷却装置喷向铸锭表面的不是纯水而是空气-水的两相流体，混入水中的空气能够强烈氧化高温铸锭。其五是，二次冷却不能有效地将直径在Φ200mm（或相当断面的板锭）以上的铸锭冷却到60℃以下，经过二次冷却的大规格铸锭心部温度仍然很高，暴露在空气中的铜锭还会继续氧化。铸锭规格越大、铸锭表面温度越高、铸锭表面氧化也越严重。

发明内容

本发实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种氮气保护的水平连续铸造光亮铸锭生产装置。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种水平连续铸造光亮铸锭设备，其包括结晶器，所述结晶器包括石墨套、结晶器管体、结晶器外套，所述结晶器管体和所述结晶器外套之间形成水腔，所述结晶器外套上开有冷却水进口和出口，其特征在于，在所述结晶器的出口安装有氮气冷却装置，在所述氮气冷却装置的出口安装有二次水冷装置，并且在铸锭方向上还安装有铸锭牵引装置；其中，所述氮气冷却装置包括一个壳体，在所述壳体上设有开口，在所述开口处安装有氮气监测和回流控制装置，在所述出口外设有氮气回流口；在所述氮气冷却装置内安装有多个氮气冷却喷流管和铸锭位置探测装置；在所述二次水冷装置内安装有多个二次冷却水管，并且所述二次水冷装置上开有二次冷却水回流口。

根据上述设备，其特征在于，在所述氮气冷却装置的开口处设有吹扫风机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用分段式铸锭装置，各段冷却强度与合金的凝固特性相一致，避开了合金凝固时的高低温脆性区，易于得到高质量的致密铸锭。在氮气冷却装置的外则位置设有氧含量检测探头和吹扫风机，防止局部区域出现氮气富集，对操作人员的人身安全造成危害。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式