[实用新型]一种金属半连续铸造结晶器

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，涉及一种金属半连续铸造结晶器，该结晶器不和熔炉直接相连，一般的，金属熔体通过流槽流进结晶器内，出来的铸锭长度有限，所述金属半连续铸造结晶器用于铜合金铸锭(铸棒)的生产，特别的，能够用于多元复杂黄铜铸锭(铸棒)的生产。

背景技术

目前，国内外铜合金铸锭(棒)的生产通常采用半连续铸造或水平连铸的方式，根据各自的特点，水平连铸多用于中小规格、半连续多用中大规格铸锭(棒)的生产(≥200mm)。这两种方式都需要用到结晶器，其中半连续结晶器一般采用两次冷却方式，第一次间接冷却，利用水通过结晶器铜套和结晶器外壳之间腔体把熔体传导给铜套的热量带走，实现熔体结晶，第二次直接把水喷到结晶后的高温铸锭(棒)上使之冷却降温，并利用热传导促进结晶的实现，从而提高铸造速度，保证生产的经济性。采用这种方式可以解决一般铜合金的铸锭(棒)，因而取得了广泛的应用。

但将现有半连续铸造结晶器用于一些特殊的铜合金如多元复杂黄铜的铸锭生产，就会产生一些问题，由于现有半连续铸造结晶器的冷却腔体截面积远大于冷却水进口管的的截面积，从而导致冷却水的雷诺数小，热传导效率低，只能采取依靠二次水冷，或增加结晶器长度的方法来提高拉铸速度。而对于多元复杂黄铜，二次直接水冷，将会造成很大的铸造应力，使铸锭内部产生裂纹，长结晶器也不利于铸锭表面质量的提高。

为改善一二次冷却不匹配的问题，现有补救措施是在现有半连续铸造结晶器的设计中在冷却腔体上设置导流螺旋，并采用雾状水二次冷却，然而铸锭内部产生裂纹的问题没有从根本上解决。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是用现有半连续铸造结晶器生产多元复杂黄铜铸锭或铸棒容易使得到的产品内部产生裂纹的问题，并针对该问题提供一种金属半连续铸造结晶器。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种金属半连续铸造结晶器，包括供金属熔体通入和冷却凝固金属熔体的铜套以及冷却铜套的冷却套体，其特征在于所述冷却套体包括环套，所述环套与铜套之间留有供冷却水通过的间隙。

为避免使得到的铸锭(棒)内部产生裂纹，有必要取消二次水冷的设计方案，这就要求金属半连续铸造结晶器具有良好的冷却效果，本实用新型所提供的技术方案大幅度缩小了冷却水实际发挥冷却作用的冷却空间(在本实用新型中为所述间隙)，从而通过所述间隙冷却水的热传导潜能能得到充分利用，一方面，使得经过本实用新型所述金属半连续铸造结晶器冷却的多元黄铜，不需要再采用二次水冷工艺，不会在多元复杂黄铜铸锭或铸棒内部产生裂纹；另一方面，铸造速度也得到提升，有利于提高表面质量和避免铸锭内部夹渣现象的出现。

本实用新型还采用了以下技术方案：

所述冷却套体还包括冷却套体本体，冷却套体本体与环套之间留有容纳冷却水的冷却腔，所述冷却腔由连接冷却套体本体内壁与环套的连接隔环隔成供冷却水通入的进水腔以及排出冷却水的出水腔，所述进水腔与出水腔通过所述间隙连通；

所述铜套包括铜套进口端以及与铜套进口端连接的铜套本体，所述铜套进口端的壁厚大于铜套本体的壁厚；

所述铜套包括铜套进口端以及与铜套进口端连接的铜套本体，所述环套与铜套进口端之间的距离大于环套与铜套本体之间的距离；

所述环套与铜套之间的距离为1mm～2.5mm；

所述环套与铜套之间的距离为1mm～1.5mm；

所述环套与铜套进口端之间距离为环套与铜套本体之间距离的3倍以上；

所述冷却套体设有与铜套轴向方向平行的冷却水排出口；

所述环套与铜套之间的截面积与冷却水排出口截面积的比值为0.9～0.95；

所述冷却套体设有冷却水通入口，所述环套与铜套之间的截面积与冷却水通入口截面积的比值为1.1～1.3。

附图说明

图1是实施例所述一种金属半连续铸造结晶器的结构示意图。

具体实施方式

本具体实施方式是对本说明书实用新型内容部分的详述，以便于本领域技术人员能够充分的理解本实用新型的技术内容。

一种金属半连续铸造结晶器，包括供金属熔体通入和冷却凝固金属熔体的铜套以及冷却铜套的冷却套体，所述冷却套体包括环套、冷却水通入口及冷却水排出口，所述环套与铜套之间留有供冷却水通过的间隙。