專利名稱：上引連鑄冷卻鑄坯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是上引連續(xù)鑄造的冷卻方法，尤其是上引連續(xù)鑄造冷卻鑄坯的方法。
在上引連續(xù)鑄造中鑄坯的冷卻，主要是靠包圍結(jié)晶器上端的冷卻器拉長上部吸收鑄坯散發(fā)出來的熱量。如日本專利照50-27032的介紹。鑄坯在結(jié)晶器中結(jié)晶凝固被引拉出結(jié)晶器進入冷卻器拉長上部包圍的空間，由于此時鑄坯機械強度極差，為保護鑄坯表面質(zhì)量，冷卻器的內(nèi)壁不能接觸鑄坯，它們之間要存在一定的空隙。因此，冷卻器對鑄坯的冷卻主要靠吸收鑄坯通過對流和輻射出的熱量，可見冷卻效果很差。鑄坯冷卻的快慢，相對決定了上引連鑄的鑄造速度?，F(xiàn)有技術(shù)中這種靠對流和輻射的導(dǎo)熱方式來冷卻鑄坯，鑄坯的冷卻速度顯然很慢，鑄造速度相應(yīng)也慢，故上引連鑄的生產(chǎn)效率，低于水平連鑄，使得上引連鑄的很多優(yōu)點被這一個低速的缺陷所掩蓋，不能發(fā)揮其作用。
本發(fā)明的目的是根據(jù)上引連鑄現(xiàn)有技術(shù)中，鑄坯的冷卻是靠鑄坯通過對流和輻射導(dǎo)熱方式造成冷卻速度慢的缺點，而提供一種將鑄坯的導(dǎo)熱方式改為介質(zhì)傳導(dǎo)的上引連鑄冷卻鑄坯的方法，使鑄坯冷卻速度加快，從而提高上引連鑄的鑄造速度和生產(chǎn)效率。
本發(fā)明是通過如下措施來實現(xiàn)的，在由包圍結(jié)晶器上端的冷卻器拉長上部吸收鑄坯熱量的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的特殊之處是在冷卻器內(nèi)壁與鑄坯之間的空隙中填充熔點高于鑄坯結(jié)晶溫度并具有較好導(dǎo)熱性能無腐蝕作用的固體粉末導(dǎo)熱介質(zhì)，粉末的細化粒度不低于50目。所用的固體粉末導(dǎo)熱介質(zhì)可以是二氧化硅粉，或石墨粉，或銅粉，或者是它們之間的任意比例的混合粉。粉末的細化粒度，一般在其200～300目之間為好。在實施本方法時，要根據(jù)所用設(shè)備和具體鑄造要求，確定作為導(dǎo)熱介質(zhì)的固體粉末在冷卻器與鑄坯間隙中的填充量。至于粉末粒度無嚴格要求，主要根據(jù)鑄坯截面積的大小和冷卻器與鑄坯間空隙的大小來確定。本方法對上引連鑄設(shè)備無需任何改動，實施極為容易但其效果極其明顯。
由于本發(fā)明采用固體粉末作為導(dǎo)熱介質(zhì)，使鑄坯的熱量由現(xiàn)有技術(shù)通過對流、輻射被冷卻器吸收，變成熱量的直接傳導(dǎo)由冷卻器冷卻。由此可見本方法對鑄坯的冷卻效果是顯著的。所用的導(dǎo)熱介質(zhì)是固體粉末，與機械強度很差的鑄坯接觸不會損傷鑄坯表面質(zhì)量，除加快鑄坯冷卻外也沒有其他不良影響。本方法適用各類上引連續(xù)鑄造設(shè)備，且對設(shè)備無需任何改動即可方便地使用。采用本方法后，可以加快上引連鑄的鑄造速度，使上引連鑄生產(chǎn)效率得到明顯提高。
現(xiàn)介紹一個具體的實例并看其效果。使用結(jié)構(gòu)比較簡單的鏈條傳動上引連續(xù)鑄造機，鑄造φ38×3的銅管，常規(guī)的結(jié)晶器和冷卻器。在沒有用本發(fā)明的方法時，其鑄造速度在每分鐘500毫米左右。采用本方法，在冷卻器與鑄坯間的空隙中填滿220目的石墨粉，其鑄造速度提高到每分鐘600毫米左右，鑄坯質(zhì)量完全符合要求。這一鑄造速度已大大超過了當(dāng)前國際上公開的上引連鑄管材每分鐘500毫米的最高鑄造速度，可謂效果顯著。另外對220目的二氧化硅粉和銅粉以及它們不按比例，隨意的混合粉，進行實驗，結(jié)果無明顯變化，又對不同粒度的粉末實驗，也無明顯變化。所以本方法極簡單易行，卻能獲得明顯的效果，確實是一種提高上引連鑄生產(chǎn)效率的有效方法。
權(quán)利要求
1.上引連鑄冷卻鑄坯的方法，主要是由包圍結(jié)晶器上端的冷卻器拉長上部吸收鑄坯散發(fā)的熱量，本發(fā)明的特征是在冷卻器內(nèi)壁與鑄坯之間的空隙中，填充熔點高于鑄坯結(jié)晶溫度，并具有較好導(dǎo)熱性能無腐蝕作用的固體粉末導(dǎo)熱介質(zhì)，粉末的細化粒度不低于50目。
2.按照權(quán)利要求1所述的上引連鑄冷卻鑄坯的方法，其特征在于固體粉末導(dǎo)熱介質(zhì)，可以是二氧化硅粉、或石墨粉、或銅粉、或是它們之間的任意比例的混合粉。
3.按照權(quán)利要求1所述的上引連鑄冷卻鑄坯的方法，其特征在于粉末的細化粒度最好在200～300目之間。
全文摘要
上引連鑄冷卻鑄坯的方法，屬于上引連續(xù)鑄造的冷卻方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，鑄坯是通過對流和輻射向冷卻器傳導(dǎo)熱量進行冷卻的，因此其冷卻效率較低，相應(yīng)限制了上引連鑄的鑄造速度。本發(fā)明提供了一種新的冷卻鑄坯的方法，即將鑄坯與冷卻器之間靠對流和輻射的導(dǎo)熱方式改變成直接傳導(dǎo)的導(dǎo)熱方式，其措施是在鑄坯與冷卻器間的空隙中填充固體粉末導(dǎo)熱介質(zhì)。方法極為簡單易行，但其效果明顯。實踐證明，此法可提高上引連鑄生產(chǎn)效率近百分之二十。
文檔編號B22D11/04GK1070599SQ9110654
公開日1993年4月7日 申請日期1991年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月16日
發(fā)明者夏立德 申請人:山東省新泰市銅材研究所