專利名稱：旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生產(chǎn)銅管的裝置。
在傳統(tǒng)金屬連鑄中，金屬在凝固區(qū)各類偏析(尤其是技晶偏析、晶界偏析)、凝固縮松、析出型氣孔、反應型氣孔、非金屬夾雜物導致了鑄造管材的冷加工延展性能不良，必須經(jīng)過大變形量的熱加工過程，在鑄造組織破碎再結(jié)晶的過程中，使上述鑄造缺陷得以彌散(如晶界弱面)或減少(如微氣孔體積)，從而提高了材料冷加工延展性及耐蝕性。即傳統(tǒng)連鑄銅管在冷加工前都需先經(jīng)過熱加工以改善性能才能適應繼續(xù)的冷加工工藝要求，熱加工過程導致直接成本提高、成材率下降、高額設(shè)備投資、較大的場地占用等。
本實用新型的目的在于提供一種可在連鑄過程中，通過旋轉(zhuǎn)磁場所產(chǎn)生的電磁力使連鑄中的液態(tài)金屬沿鑄造軸向單向旋轉(zhuǎn)，同時使固—液界面上產(chǎn)生磁致收縮振蕩，使其具有良好的冷加工延展性。
本實用新型的技術(shù)方案是一種旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，包括合金套、石墨管、石墨芯，所述的石墨管插在合金套的合金套腔內(nèi)，所述的石墨芯插在石墨管的石墨管腔內(nèi)，所述的石墨芯的外壁與石墨管腔的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道，所述的石墨芯上開有石墨芯腔，所述的石墨芯腔與所述的環(huán)形的銅水通道相連通；殼體的殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一對相對設(shè)置的鐵芯，所述的每個鐵芯上套有線圈，所述的合金套插在每對鐵芯之間。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點當銅水進入石墨芯腔后再進入環(huán)形的銅水通道，由于鐵芯上套有線圈，它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，相當于電機的定子，因此銅水相當于電機的轉(zhuǎn)子在銅水通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此，(1)、在固—液界面上因液相金屬的定向流動引起固相組織生長方向由傳統(tǒng)的管截面徑向轉(zhuǎn)變?yōu)閺娏业闹芟蛏L傾向，從而使晶界面與冷加工應力產(chǎn)生較大的夾角，使鑄造缺陷在冷加工中擴展趨勢減少，而從組織上改善了冷加工性能。(2)、液相在固—液界面上的強烈單向沖涮，加強了技晶間的對流，使晶界及枝晶偏折程度降低，同時可快速沖涮帶走凝固時析出的氣體，減少鑄造組織中的微氣孔，改善晶界的冷加工性能，紫銅鑄造態(tài)密度可達到8.95g/cm3。(3)、電磁場導致固—液界面上及液相內(nèi)的磁致伸縮、作為額外形核能量降低了液相金屬的氣體的在析出時對過飽合度的要求，使金屬液中的氣體更充分的析出，使液相金屬在凝固前與傳統(tǒng)連鑄方法相比氣體溶解量相對下降。通過本實用新型制造的銅管可直冷加工至∮9.5*0.35(直徑*壁厚)的空調(diào)管規(guī)格，達到GB/T17791-1999的各項性能要求。
本實用新型專利的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖給出附


圖1是本實用新型的裝配示意圖。
附圖2為殼體部分的底視圖；其中[1]、出水管；[2]、殼體內(nèi)腔；[3]、石墨芯腔；[4]、石墨芯；[5]、石墨管腔；[6]、石墨管；[7]、合金套；[8]、腔合金套；[9]、鐵芯；[10]、線圈；[11]、殼體；[12]、進水管；[13]、水冷環(huán)進水管；[14]、水冷環(huán)出水管；[15]、二次水冷環(huán)；[16]、電極。
實施例參見附
圖1，一種旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，包括合金套[8]、石墨管[6]、石墨芯[4]，所述的石墨管[6]插在合金套[8]的合金套腔[7]內(nèi)，所述的石墨芯[4]插在石墨管[6]的石墨管腔[5]內(nèi)，所述的石墨芯[4]的外壁與石墨管腔[5]的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道，所述的石墨芯[4]上開有石墨芯腔[3]，所述的石墨芯腔[3]與所述的環(huán)形的銅水通道相連通；銅水先進入石墨芯[4]的石墨芯腔[3]中，再通過孔進入環(huán)形的銅水通道中，出來后即為銅管。殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有至少一對相對設(shè)置的鐵芯[9]，附圖中殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有三對鐵芯[9]，所述的每個鐵芯[9]上套有線圈[10]，所述的合金套[8]插在每對鐵芯[9]之間，所述的合金套[8]與殼體[11]相固定連接；所述的鐵芯[9]的內(nèi)端面與合金套[8]外壁之間的間隙為0.5～5mm。
所述的殼體[11]上設(shè)有進水管[12]和出水管[1]，所述的進水管[12]和出水管[1]分別與殼體內(nèi)腔[2]相連通。該殼體內(nèi)腔[2]中充滿有水，用于對銅水進行冷卻，同時也用于冷卻鐵芯[9]和線圈[10]所發(fā)出的熱量。
所述的殼體[11]的底部固定有二次水冷環(huán)[15]，該二次水冷環(huán)[15]上設(shè)有水冷環(huán)進水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]，所述的二次水冷環(huán)[15]的內(nèi)腔與水冷環(huán)進水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]相連通，該二次水冷環(huán)[15]可進一步對殼體[11]進行冷卻。
石墨芯[4]可分別用于立式和臥式連鑄管材，合金套[8]具有弱磁性或非磁性；線圈[10]與鐵芯[9]可構(gòu)成1～3對磁極，由三相交流電激勵產(chǎn)生沿合金套[8]軸向單向旋轉(zhuǎn)的電磁場，并穿透到合金套[8]、石墨管[6]。在石墨管[6]與石墨芯[4]所構(gòu)成的截面為環(huán)形的銅水通道內(nèi)，當銅水由石墨芯[4]的頂端(立式)或側(cè)面(臥式)流入上述銅水通道后，在旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生感應電流，使銅水單向旋轉(zhuǎn)及磁致縮震蕩，產(chǎn)生上述優(yōu)化性能效果。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，包括合金套[8]、石墨管[6]、石墨芯[4]，所述的石墨管[6]插在合金套[8]的合金套腔[7]內(nèi)，所述的石墨芯[4]插在石墨管[6]的石墨管腔[5]內(nèi)，所述的石墨芯[4]的外壁與石墨管腔[5]的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道，所述的石墨芯[4]上開有石墨芯腔[3]，所述的石墨芯腔[3]與所述的環(huán)形的銅水通道相連通；其特征在于殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有至少一對相對設(shè)置的鐵芯[9]，所述的每個鐵芯[9]上套有線圈[10]，所述的合金套[8]插在每對鐵芯[9]之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，其特征在于所述的殼體[11]上設(shè)有進水管[12]和出水管[1]，所述的進水管[12]和出水管[1]分別與殼體內(nèi)腔[2]相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，其特征在于所述的殼體[11]的底部固定有二次水冷環(huán)[15]，該二次水冷環(huán)[15]上設(shè)有水冷環(huán)進水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]，所述的二次水冷環(huán)[15]的內(nèi)腔與水冷環(huán)進水管[13]和水冷環(huán)出水管[14]相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，其特征在于所述的合金套[8]與殼體[11]相固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，其特征在于殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有三對鐵芯[9]。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置，其特征在于所述的鐵芯[9]的內(nèi)端面與合金套[8]外壁之間的間隙為0.5～5mm。
專利摘要一種旋轉(zhuǎn)磁場連鑄銅管的裝置,包括合金套[8]、石墨管[6]、石墨芯[4],所述的石墨芯[4]的外壁與石墨管腔[5]的管壁之間構(gòu)成截面為環(huán)形的銅水通道,其特征在于:殼體[11]的殼體內(nèi)腔[2]中設(shè)有至少一對相對設(shè)置的鐵芯[9],所述的每個鐵芯[9]上套有線圈[10],所述的合金套[8]插在每對鐵芯[9]之間。鐵芯與線圈組成的磁極可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,銅水相當干電機的轉(zhuǎn)子在銅水通道內(nèi)旋轉(zhuǎn),可使鑄造后的銅管具有良好的冷加工性。
文檔編號B22D11/049GK2495394SQ01244920
公開日2002年6月19日 申請日期2001年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者徐 明, 韓坦, 任忠鳴, 鄧康 申請人:國營太倉銅材廠