專利名稱：一種用于方坯、圓坯及矩形坯連鑄的銅管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶金行業(yè)的連鑄設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于方坯、圓坯及矩形
坯連鑄的銅管。
背景技術(shù)：
連鑄坯的偏析和裂紋等缺陷是影響鋼的強度、韌性、使用壽命以及組織性能均勻 性的重要因素，高碳、高合金鋼連鑄坯的宏觀偏析問題是困擾連鑄界多年的關(guān)鍵技術(shù)問題。 提高鑄坯的等軸晶率、細化凝固組織是減輕連鑄坯中心偏析的重要手段。目前采用的技術(shù) 措施主要包括降低鋼液過熱度、輕壓下和電磁攪拌等，此外，結(jié)晶器傳熱的控制對鑄坯等軸 晶率的提高也有促進作用。 鋼液的凝固起始于結(jié)晶器，結(jié)晶器作為連鑄機的核心部件，其作用是獲得具有合 理形狀和一定強度的帶液芯鑄坯。減緩結(jié)晶器上部的傳熱具有以下優(yōu)點(l)提高初始凝 固殼厚度生長的均勻性，抑制鑄坯表面裂紋的發(fā)生；(2)降低凝固前沿的溫度梯度，抑制柱 狀晶的生長，提前實現(xiàn)柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變，從而大幅度提高鑄坯的等軸晶率，降低中心 偏析和疏松的程度。 以減緩結(jié)晶器上部的傳熱為目標(biāo)，專利98119193. 2提出了由高導(dǎo)熱性材料制成 的結(jié)晶器，其目標(biāo)是改善連鑄坯的表面質(zhì)量，主要特征是在外表面設(shè)有一種比結(jié)晶器本體 更低導(dǎo)熱性的鍍層材料，鍍層為單一的鎳和鎳合金，針對結(jié)晶器上半段外表面的鍍層，該專 利并未對其鍍層厚度及設(shè)定的具體位置進行量化說明。專利02131319. 9提出了一種具有 隔熱耐磨鍍層的結(jié)晶器產(chǎn)品，其目標(biāo)是改進鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，主要特征是在內(nèi)表面上部噴 涂有一種比結(jié)晶器本體更低導(dǎo)熱性的隔熱耐磨材料，鍍層厚度為0. 2 5. 0mm，鍍層材質(zhì) 為金屬陶瓷材料和金屬材料，但是由于該隔熱材料與結(jié)晶器本體材料的熱膨脹系數(shù)區(qū)別較 大，因此對鍍層與結(jié)晶器本體的附著力、鍍層表面光滑度要求非常高，難以形成工業(yè)生產(chǎn)的 規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于方坯、圓坯及矩形坯連鑄的銅管，其結(jié)構(gòu)簡 單、制作方便、鑄坯內(nèi)部質(zhì)量改進的效果明顯、使用壽命滿足生產(chǎn)要求。 本實用新型包括銅管本體、外壁隔熱鍍層、內(nèi)壁耐磨鍍層，銅管本體外表面上部 分區(qū)域帶有隔熱鍍層，內(nèi)表面帶有耐磨鍍層。銅管的高度為700 1000mm，所澆鑄的鑄坯 橫截面為正方形、圓形或矩形，方坯或矩形坯的邊長為120 380mm，圓坯的直徑為150 300mm，銅管的壁厚保持恒定，為14 30mm。 管壁外表面的隔熱鍍層的上部距銅管上緣的最小距離s為40 60mm，管壁外表面 的隔熱鍍層3的下部距銅管上緣的距離H為銅管總高度的1/2，銅管本體的整個內(nèi)表面均鍍 上了耐磨鍍層4。 銅管能夠減小鋼液面及其之下300 400mm區(qū)域的熱流密度30 % 50%，降低鋼液初期凝固前沿的溫度梯度，提高鑄坯等軸晶率，改善鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。其中，結(jié)晶器管1、銀銅管2、管壁外表面的隔熱鍍 層3、管壁內(nèi)表面的耐磨鍍層4、結(jié)晶器管內(nèi)的鋼液面5， s指管壁外表面的隔熱鍍層的上部 距結(jié)晶器管上緣的最小距離，H為管壁外表面的隔熱鍍層的下部距結(jié)晶器管上緣的距離，D2 和D3分別代表上半部分銅管本體和外壁隔熱鍍層的壁厚。
具體實施方式本實用新型包括銅管本體、外壁隔熱鍍層、內(nèi)壁耐磨鍍層，銅管本體外表面上部 分區(qū)域帶有隔熱鍍層，內(nèi)表面帶有耐磨鍍層。銅管的高度為700 1000mm，所澆鑄的鑄坯 橫截面為正方形、圓形或矩形，方坯或矩形坯的邊長為120 380mm，圓坯的直徑為150 300mm，銅管的壁厚保持恒定，為14 30mm。 構(gòu)成銅管的銅管本體2的材質(zhì)為含銀量0.08wt. % 0.09wt. %的銀銅、或含 鈹量O. 2wt. % 0. 5wt. %的鈹青銅、或鉻及鋯含量分別為0. 60wt. % 0. 70wt. %和 0. 08wt. % 0. 12wt. %的鉻鋯銅，銅管外表面的隔熱鍍層3由鎳和鎳-鉻合金復(fù)合而成， 鎳-鉻合金中鉻含量為20wt. % 30wt. %，銅管內(nèi)表面電鍍的耐磨鍍層4為鎳鈷合金，其 中鈷含量為lOwt. % 20wt. %。 隔熱鍍層3和耐磨鍍層4在澆鑄方向g的厚度保持均一，靠近銀銅管2外表面是 厚度為0. 1 0. 5mm的鎳，在鎳鍍層表面上再次電鍍了厚度為0. 8 2. Omm的鎳鉻合金，鎳 鉻合金鍍層厚度的設(shè)計原則是確保連鑄生產(chǎn)時銅管內(nèi)的溫度低于銅管本體2的相變溫度， 隔熱鍍層3的厚度D3和導(dǎo)熱系數(shù)A 3以及銅管本體2的厚度D2和導(dǎo)熱系數(shù)A 2滿足如下 關(guān)系式D3/ A 3+D2/ A 2 = (1. 2 1. 4) X 10—V 。C /W，靠近銅管本體2內(nèi)表面耐磨鍍層4 的厚度為0. 06 0. 15mm。 銅管的應(yīng)用目標(biāo)是減小銅管內(nèi)鋼液面5及其之下300 400mm區(qū)域的熱流密度 30% 50%，降低鋼液初期凝固前沿的溫度梯度，提高鑄坯等軸晶率，改善鑄坯的內(nèi)部質(zhì)
權(quán)利要求一種用于方坯、圓坯及矩形坯連鑄的銅管，其特征在于，包括銅管本體(2)、外壁隔熱鍍層(3)、內(nèi)壁耐磨鍍層(4)，銅管本體(2)外表面上部分區(qū)域帶有隔熱鍍層(3)，內(nèi)表面帶有耐磨鍍層(4)；銅管的高度為700～1000mm，銅管的壁厚為14～30mm。銅管的高度為700～1000mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅管，其特征在于，所述的方坯、矩形坯橫截面邊長為120 380mm，圓還的直徑為150 300mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的銅管，其特征在于管壁外表面的隔熱鍍層(3)的上部距銅 管上緣的最小距離s為40 60mm，管壁外表面的隔熱鍍層(3)的下部距銅管上緣的距離H 為銅管總高度的1/2，銅管本體(2)的整個內(nèi)表面均鍍上了耐磨鍍層(4)。
專利摘要一種用于方坯、圓坯及矩形坯連鑄的銅管，屬于冶金行業(yè)的連鑄設(shè)備領(lǐng)域。包括銅管本體(2)、外壁隔熱鍍層(3)、內(nèi)壁耐磨鍍層(4)，銅管本體(2)外表面上部分區(qū)域帶有隔熱鍍層(3)，內(nèi)表面帶有耐磨鍍層(4)；銅管的高度為700～1000mm，銅管的壁厚為14～30mm。銅管的高度為700～1000mm。優(yōu)點在于，銅管能夠減小鋼液面及其之下300～400mm區(qū)域的熱流密度30％～50％，降低鋼液初期凝固前沿的溫度梯度，提高鑄坯等軸晶率，改善鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。
文檔編號B22D11/059GK201455212SQ200920110769
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者仇圣桃, 盧軍輝, 唐紅偉, 張慧, 李培松, 楊武, 王玫, 陶紅標(biāo), 顏慧成 申請人:鋼鐵研究總院