6.1.2.1上引式连铸装置
一套完整的上引连铸设备包括加料机、熔炼炉、保温铸造炉、牵引系统和收线机4个部分。
熔炼炉、保温炉通常采用工频感应电炉,也有的采用电阻炉。结晶器装载在牵引机的悬挂装置上。伺服电机依靠对电源的控制,使其具备在规定的时间内完成正转动、停歇、反转等多项功能,具有运行稳定、维护简单等特点。收线系统由一套铜杆杆长控制限位器和牵引、盘卷及托盘组成。收取10 mm以下铜杆系统中,铜杆托盘需配置旋转动力。
如果从熔化炉和保温铸造炉的配置方面区分,一种是分体式配置即熔炼炉和保温炉分别独立,一种是连体式配置是将保温炉和熔炼炉联成一体,熔化炉中的铜液通过两熔池间的通道自动进入保温炉。
目前上引式铸造铜杆生产线中,越来越趋向于采用连体式配置。因为熔炼炉与保温铸造炉各自独立,不利于铸造铜杆产品质量的稳定,而且消耗也比较高。
6.1.2.2上引式连铸的应用
上引式连铸法主要用来生产无氧铜铜杆,也适合黄铜等其他铜合金杆以及铜管坯生产。
A上引铜杆生产
上引连铸铜杆的规格通常多为8~30 mm,常见的有8、14.4、17、20和25 mm。铜杆直径尺寸越大,要求系统(主要指结晶器能力)的冷却能力越强。若将结晶器的截面做成矩形,则可引出矩形断面的线坯。
a铸造温度
熔炼炉与保温炉的铜液温度应该基本一致。稳定的温度控制,对稳定的铸造过程非常有利。
b上引速度
上引连铸速度除与结晶器结构和系统的冷却能力有关外,亦与上引牵引机构有关。系统的冷却能力越大,上引铜杆线径越小,上引的速度也就越快。机构控制精度越高、运行越稳定,越有利于引拉速度的提高。
c冷却强度
通常,上引铸造铜杆时结晶器的进水温度可以控制在20~32℃,水流量可以控制在18—35 L/min。上引连铸用冷却水应采用低硬度,且水质清洁、无悬浮物,以保证结晶器内所有水踣畅通、不结垢。减少对结晶器的清理,也可以提高设备的使用和利用率。
d铜液的质量控制
由于熔炼炉常采用弱还原性气氛熔炼,因此应该采用优质的阴极铜为原料。熔炼炉和保温炉内的熔池,都可以采用干燥的木炭或鳞片石墨作为覆盖剂,以隔绝空气和保护熔体。
表面裂纹、空心、疏松、夹杂以及表面擦伤、划伤等是上引铸坯的主要缺陷,这些缺陷可以造成加工制品的断裂、起刺或者电导率、抗拉强度、伸长率等物理或力学性能差等。
B上引铜管坯生产
该结晶器由石墨模、水冷套、保护套等组成。石墨模采用高纯石墨材料且内外面及芯柱表面经过精细加工。石墨模由外模(石墨筒)和内模(芯模或芯柱)组成,装配时必须保证二者的同心度。内模为空心结构,以利于均匀预热和避免变形。外模和内模下端均有若干个进铜液的孔,例如:外模上双排孔,每排20个孔径为4—12 mm的小孔。进铜液孔的设置,应有利于控制铜液流速、减少温降,机械http://www.yumao.com防止管坯纵向裂纹。内模应有一定锥度,以加强冷却过程中热的传递。