專利名稱：水平連鑄模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鑄造模具技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種水平連鑄模具。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的連鑄模具一般采用高純石墨，且沒有錐度，簡(jiǎn)稱為直筒， 或有部分企業(yè)使用的是帶正錐度的，既石墨模具內(nèi)經(jīng)靠近保溫爐的小，而 出口大，呈喇叭狀。這樣的石墨模具在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生鑄造缺陷如 氣孔、重皮、彎曲，還有的會(huì)出現(xiàn)拉漏而中斷生產(chǎn)。
根據(jù)連鑄理論，結(jié)晶器中的初始凝殼在被牽引的時(shí)候會(huì)發(fā)生斷裂，同 時(shí)高溫銅液會(huì)對(duì)斷裂的地方進(jìn)行填充。在停留這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，填充的銅液 會(huì)受到兩個(gè)方向的冷卻石墨模具方向的徑向冷卻和已凝固成型的軸向冷 卻。當(dāng)使用直筒或正錐形模具時(shí)，由于凝固時(shí)體積收縮加上重力的影響會(huì) 使鑄錠上部與石墨模具脫開而形成氣隙，氣隙的形成降低了鑄錠的局部冷 卻效果，而使該方向上結(jié)晶前沿軸向冷卻速度降低，從而出現(xiàn)銅液被包裹 的現(xiàn)象，最終形成氣孔或縮孔。而當(dāng)銅液溫度較高且鑄造速度較快時(shí)會(huì)出 現(xiàn)重皮或拉漏；或因軸向冷卻不一致，收縮產(chǎn)生的應(yīng)力也不一致，有些收 縮大的材質(zhì)還會(huì)造成管材彎曲。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種在保證接觸面接觸良好的情況下，改善 產(chǎn)品質(zhì)量、提高鑄造速度的水平連鑄模具。
本實(shí)用新型水平連鑄模具，包括石墨外筒1或石墨外筒1和石墨內(nèi)芯2，石墨外筒1的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑，出口端有一 段直筒或者沒有直筒。
錐形模具的理論推導(dǎo)公式如下 設(shè)定-
Ao = D*(l+Q。)
按照三角形相似比不難推出
At 二 a!+ (Ao-a!) *S/f
A2 = A,+ (L-I-S)氺(A。-A,)/(f-S)
其中
D——鑄坯直徑
Q?！馁|(zhì)的收縮率
——材質(zhì)的熱膨脹系數(shù) T,——鑄坯拉出結(jié)晶器時(shí)的溫度 f——冷卻器的長(zhǎng)度 S—一模具內(nèi)的平直段 L——模具總長(zhǎng)
I——模具外筒配合芯子法蘭高度
石墨外筒1的內(nèi)錐形孔的錐度為1:300 1:100。
本實(shí)用新型水平連鑄模具的優(yōu)點(diǎn)是可以使鑄坯始終與石墨模具緊密 接觸，不會(huì)產(chǎn)生氣隙，這樣在鑄坯的軸向上冷卻速度一致，當(dāng)冷卻器中的 冷卻水沿著向保溫爐方向流動(dòng)時(shí)，造成了一個(gè)冷卻逐漸加強(qiáng)的溫度場(chǎng)，使鑄坯實(shí)現(xiàn)了順序凝固，減少了鑄造缺陷的形成，同時(shí)由于冷卻速度加強(qiáng)可 以適當(dāng)?shù)奶岣哞T造速度；如在生產(chǎn)JC-2的產(chǎn)品中使用直筒模具與錐形模 具時(shí)停一拉周期由6秒變?yōu)?秒，通過計(jì)算提高生產(chǎn)速度20%;相對(duì)于 直筒模具而言，采用錐形模具的水平連鑄產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提升，僅氣孔率 就從5%降為3%，以一年連鑄生產(chǎn)環(huán)坯總件數(shù)是544萬件來計(jì)算即544 乂2% = 10.9萬件，就能節(jié)省環(huán)坯10萬；薄壁管的彎曲情況也得到很大 改善從20mm降為2mm以下。
圖1為水平連鑄模具的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為水平連鑄模具的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為水平連鑄模具的連鑄示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
根據(jù)圖1、圖3所示， 一種水平連鑄模具，包括石墨外筒1，石墨 外筒l的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑，出口端有一段直筒。
水平連鑄模具和保溫爐的出口相連，冷卻器裝在水平連鑄模具出口端 外部，與石墨外筒l緊密配合；水平連鑄模具內(nèi)套有鑄錠渠，鑄錠渠一頭 和保溫爐的出口相連，鑄錠渠下方裝有支撐滾筒，鑄錠渠的兩側(cè)還裝有牽 引機(jī)。
實(shí)施例二
根據(jù)圖2、圖3所示， 一種水平連鑄模具，包括石墨外筒l和石墨內(nèi)芯2，石墨外筒l的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑。
水平連鑄模具和保溫爐的出口相連，冷卻器裝在水平連鑄模具出口端 外部，與石墨外筒l緊密配合；水平連鑄模具內(nèi)套有鑄錠渠，鑄錠渠一頭 和保溫爐的出口相連，鑄錠渠下方裝有支撐滾筒，鑄錠渠的兩側(cè)還裝有牽 引機(jī)。
權(quán)利要求1、一種水平連鑄模具，其特征在于包括石墨外筒(1)或石墨外筒(1)和石墨內(nèi)芯(2)，石墨外筒(1)的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑，出口端有一段直筒。
2、 一種水平連鑄模具，其特征在于包括石墨外筒(l)或石墨外筒a)和石墨內(nèi)芯(2)，石墨外筒(i)的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的水平連鑄模具，其特征在于石墨外筒(l)的內(nèi)錐形孔的錐度為1:300 1:100。
專利摘要一種水平連鑄模具，包括石墨外筒(1)或石墨外筒(1)和石墨內(nèi)芯(2)，石墨外筒(1)的內(nèi)孔為錐形孔，內(nèi)口直徑大于出口直徑，出口端有一段直筒。其優(yōu)點(diǎn)是可以使鑄坯始終與石墨模具緊密接觸，不會(huì)產(chǎn)生氣隙，使鑄坯實(shí)現(xiàn)了順序凝固，減少了鑄造缺陷的形成，同時(shí)由于冷卻速度加強(qiáng)可以適當(dāng)?shù)奶岣哞T造速度；提高生產(chǎn)速度20％；相對(duì)于直筒模具而言，采用錐形模具的水平連鑄產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提升，僅氣孔率就從5％降為3％；薄壁管的彎曲情況也得到很大改善從20mm降為2mm以下。
文檔編號(hào)B22D11/059GK201399572SQ20092008544
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者樂大志, 葉甲旺, 聯(lián) 姚, 尹光輝, 張士忠, 王慶華 申請(qǐng)人:武漢泛洲中越合金有限公司