技術領域

本實用新型屬于復合金屬材料加工技術領域，具體地說涉及一種銅包鋁復合材料鑄造用結晶器。

背景技術

銅包鋁復合材料具有銅鋁結合強度高、組織均勻，力學、電學性能好的特點，其生產線中的關鍵部件結晶器是用于金屬液凝固的一種冷卻裝置，將銅、鋁液按照要求尺寸連續鑄造成型。工作原理為循環水進入該裝置，將金屬液的熱量通過冷卻水帶走，金屬液通過該設備的有序結晶實現了液體到固態的轉變，完成了鑄造過程。常規的結晶器主要由鑄態的鐵質做外殼，內部銅套采用紫銅或黃銅材質，冷卻銅套冷卻水路設計為簡單的螺旋形，即在銅套上銑出螺旋形狀的槽型，將常規的結晶器用于銅鋁水平連鑄有如下缺陷：1、鑄坯上下冷卻不均勻，這可導致鑄造組織不均勻，鑄造出的坯料不合格；2、冷卻強度控制精度差，造成連續鑄造坯料溫度的階段性波動比較大，性能相差大，鑄造狀態不穩定；3、結晶器殼鑄造態內壁粗糙容易受水流沖蝕，而且加大了水流阻力，降低了冷卻效率。????

為了連續鑄造銅包鋁時獲得穩定鑄造狀態，要求連鑄牽引速度控制在150mm/min以上，且結晶器銅管鑄造部分長度不大于150mm，否則影響鋁的鑄造，結晶器銅管鑄造部分冷卻強度要大，上下面冷卻要求均勻，且每段冷卻強度要求穩定，為此需要一種新型的結晶器解決以上問題。

發明內容

本實用新型為了解決上述問題而提供了一種銅包鋁復合材料鑄造用結晶器。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種銅包鋁復合材料鑄造用結晶器，包括不銹鋼外殼、模具，不銹鋼外殼與模具之間設有冷卻銅套，冷卻銅套外部設有進水口和出水口，冷卻銅套與不銹鋼外殼之間設有多個冷卻區域，每個冷卻區域內設有多個齒形間隙槽；

所述的冷卻區域為六個，每個冷卻區域內設有四個齒形間隙槽。

本實用新型的有益效果是：本實用新型冷卻銅套結構為六個帶齒形交換面積的單獨區域，齒形結構設計有利于增加冷卻表面積，同時增加水道長度，水流的湍流效應增強了對銅套壁的沖洗效果，增加了冷卻均勻效果；內部冷卻單獨區域，保證鑄造冷卻強度分區可調，可以通過調節各區冷卻強度，實現了冷卻強度的精準控制，可以實現鑄造狀態的穩定控制；不銹鋼殼材料為整體鍛打，結構設計線條平滑為圓形，減小水流阻力。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面示意圖；

圖2為本實用新型冷卻套的剖面示意圖；

圖3為本實用新型的俯視圖；

圖4為本實用新型的側視圖。

零件說明：1、不銹鋼外殼，2、冷卻銅套，3、進水口，4、出水口，5、模具，6、齒形間隙槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述：一種銅包鋁復合材料鑄造用結晶器，包括不銹鋼外殼1、模具5，不銹鋼外殼1與模具5之間設有冷卻銅套2，冷卻銅套2外部設有進水口3和出水口4，冷卻銅套2與不銹鋼外殼1之間設有6個冷卻區域，每個冷卻區域內設有4個齒形間隙槽6。

水系統中冷卻水通過結晶器的進水口3進入該結晶器裝置，冷卻水水溫為常溫25~30℃，流量控制到10~15L/min，水壓控制到0.3~0.35MPa，該條件下的冷卻水進入不銹鋼殼1與冷卻銅套2之間的齒形間隙槽6內，流動軌跡按照銅套的齒形結構流動，循環水的流動通過熱交換吸收了流經石墨模具5的金屬液的熱量，從而實現金屬的鑄造凝固，與此同時出水溫度升高至55~60℃。以上描述的熱交換是這樣實現的：循環水進入不銹鋼殼1與冷卻銅套2之間的齒形間隙槽內6，液態的金屬在石墨模具5內部流動，循環一周后從出水口4位置排出，金屬液的高熱量傳遞給石墨模具5，冷卻水低熱量傳遞給冷卻銅套2，由于冷卻銅套2與石墨模具5的接觸并發生熱交換，從而實現了金屬液的降溫凝固，液態金屬在石墨模具內實現了有序凝固。冷卻銅套2結構為六個帶齒形交換面積的單獨區域，齒形結構設計有利于增加冷卻表面積，同時增加水道長度，水流的湍流效應增強了對銅套壁的沖洗效果，在六個帶齒形交換面積的單獨區域，對鑄造銅管時的對應部位進行冷卻，通過冷卻銅套帶走液體金屬熱量，使之凝固形成鑄造坯殼，連續不斷的將坯殼牽引出結晶器。