一种大口径铜管连铸用内芯棒组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金领域的装置设备，尤其是一种用于大口径铜管连铸的内芯棒组件。
【背景技术】
[0002]铜管作为压力加工的型材，其制造工艺要经过熔炼、铸造、压力加工等过程，才能形成产品，然而，铜在铸造时容易产生疏松、气孔、裂纹等缺陷，废品率较高，目前国内的铜管生产均采用铜锭压制成型，特别是大口径铜管的压力加工，需要吨位很大的挤压设备，投资大，成本高。有人提出一种大口径铜管连铸工艺，但是没有对所用设备中的内芯棒结构与固定方式说明，导致该工艺无法实施，难以推广。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，改善其结构，使其与大口径铜管连铸工艺的设备相配合，降低大口径铜管的生产成本，提高成品率。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，设置在熔炼炉的底部，熔炼炉炉底中心开口并向下伸出以形成供铜液流出的铜液浇口，其特征在于:该组件包括固定设置在熔炼炉底部的固定板、内芯棒以及冷凝器，固定板中心设有通孔并套设在所述的铜液浇口上，所述内芯棒由芯轴套设在一连接法兰中心的通孔内组成，并且内芯棒通过连接法兰固定连接在固定板和冷凝器之间，所述的芯轴的上端依次穿过连接法兰以及固定板中心的通孔，然后与所述熔炼炉的铜液浇口连接，芯轴的下端伸入所述冷凝器中，与冷凝器的内壁构成铜管成型的管状空腔，芯轴上与铜液浇口连接的一端中心沿芯轴长度方向设置铜液流过的内浇道，内浇道的下端侧壁上设置多个垂直于内浇道的内浇口，内浇口开口于冷凝器的管状空腔上端，经熔炼炉熔化的铜液由熔炼炉的铜液浇口流入内芯棒的内浇道，并由内浇口流入冷凝器的管状空腔中，形成铜管。
[0005]进一步的，所述的冷凝器的下端设置拉引装置，拉引装置与冷凝器中所形成的铜管相连，以将铜管拉出冷凝器并拉成一定长度的铜管。
[0006]进一步的，在所述连接法兰的下表面环绕芯轴设置环槽，并在环槽内设置弹性密封环，并且弹性密封环的高度大于环槽的深度，所述固定板的上下表面分别设有环绕固定板中心通孔的高温密封圈。
[0007]进一步的，所述的芯轴可以设置为不同直径，使其与冷凝器内壁之间所形成的管状空腔具有不同的厚度，进而根据需要进行更换，以改变所形成铜管的管壁厚度以及铜管的口径。
[0008]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
第一，本发明通过对内芯棒组件的结构优化，使得该组件更容易进行组装与拆卸，并且能够满足不同口径铜管的连铸，性能可靠；
第二，本发明通过内浇道与内浇口配合，使得从熔炼炉中流出的铜液能够均匀地流入冷凝器中的管状空腔内；
第三，由于冷凝器的外壁为钢结构，内芯棒的连接法兰也是钢结构，两者固定连接后，无法起到密封作用，经由内浇道、内浇口流出的铜液可能会从两者之间的缝隙溢出，因此，本发明在内芯棒的连接法兰下表面设置内置弹性密封环的环槽，可以通过连接法兰固定在冷凝器上时，挤压弹性密封环，使得弹性密封环发生弹性形变，进而将连接法兰与冷凝器之间的缝隙封闭，防止铜液外泄。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的安装状态图。
[0010]图2是本发明中内芯棒的结构示意图。
[0011]图3是本发明中内芯棒的俯视图。
[0012]图中标记:1、熔炼炉，101、铜液浇口，2、固定板，3、内芯棒，301、连接法兰，302、芯轴，303、内浇道，304、内浇口，305、环槽，306、螺栓孔I，307、螺栓孔II，4、冷凝器，401、进水口，402、出水口，5、铜管，6、拉引装置。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，通过【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0014]如图所示，一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，包括内芯棒3、固定板2以及冷凝器4，固定板2通过其中心的通孔套设在在铜合金熔炼炉I底部的铜液浇口 101上，内芯棒3由芯轴302套设在连接法兰301的通孔中组成，所述连接法兰301将内芯棒3固定在固定板2与冷凝器4之间，并且在固定板2的上下表面均设置有环绕固定板2中心通孔的高温密封圈。
[0015]所述的芯轴302上端依次穿过连接法兰301与固定板2中心的通孔然后与熔炼炉I底部的铜液浇口 101连接，芯轴302下端伸入冷凝器4内，并与冷凝器4的内壁之间形成铜管成型的管状空腔，芯轴302内沿芯轴302长度方向设置供铜液流过的内浇道303，内浇道303上端开口并与熔炼炉I的铜液浇口 101连通，下端封闭，并在靠近芯轴302下端的侧壁上环绕内浇道303设置多个垂直于内浇道303并与内浇道303相通的内浇口 304，内浇口304开口于冷凝器4管状空腔的上方。
[0016]所述的连接法兰301的下表面设置环绕所述芯轴302的环槽305，于环槽305内设置耐高温的弹性密封圈，弹性密封圈的高度大于环槽305的深度，以突出于环槽305，并且连接法兰301上分别设置与固定板2以及冷凝器4连接的螺栓孔I 306与螺栓孔II 307，其中螺栓孔I 306位于所述环槽305底面。
[0017]所述的冷凝器4包括进水口 401、出水口 402以及设置在冷凝器4下端与冷凝器4内所形成的铜管5连接的拉引装置6，其中，进水口 401设置在冷凝器4的下部，出水口 402设置在冷凝器4的上部，使得冷凝水的流动方向与铜液的流动方向相反，冷凝器4的上端设置一法兰，与所述的内芯棒3上的连接法兰301相配合，并用螺栓将其固定在一起，并在两者之间设置高温密封垫。
[0018]所述内芯棒组件与大口径铜管连铸设备之间的安装方法如下:
(1)、将固定板2与熔炼炉I通过螺栓进行固定，并使得固定板2中心的通孔套设在熔炼炉I的铜液浇口 101上；
(2)、然后将内芯棒3的连接法兰301与冷凝器4上的法兰通过螺栓固定连接；
(3)、再将固定在冷凝器4上的内芯棒3通过其连接法兰301固定在所述的固定板2
上;
(4)、最后将所述的拉引装置6安装在冷凝器4的下端，并将进水口401连接在进水管上，将出水口 402与蓄水池连接。
[0019]利用上述设备，进行大口径铜管连铸的加工方法如下:上述设备连接好之后，首先将金属铜在熔炼炉I中熔炼成铜液，然后打开熔炼炉I内用来封闭铜液浇口 101的堵塞102，使得铜液通过铜液浇口 101进入内芯棒3上的内浇道303，并由内浇道303 —侧的内浇口 304流出，流入冷凝器4的管状空腔中，通过冷凝器4的冷凝水的冷凝作用，使得铜液不断地结晶凝固形成管型坯，再通过所述的拉引装置6连续拉出所需长度的大孔径铜管。
[0020]采用本发明后，使现有大口径铜管连铸技术内芯棒组件连接问题得以实现，且组件设计简单，安装维修方便，性能可靠性，设备投资成本低。
【主权项】
1.一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，设置在熔炼炉(I)的底部，熔炼炉(I)炉底中心开口并向下伸出以形成供铜液流出的铜液浇口(101)，其特征在于:该组件包括固定设置在熔炼炉(I)底部的固定板(2 )、内芯棒(3 )以及冷凝器(4 )，固定板(2 )中心设有通孔并套设在所述的铜液浇口( 101)上，所述内芯棒(3 )由芯轴(302 )套设在一连接法兰(301)中心的通孔内组成，并且内芯棒(3 )通过连接法兰(301)固定连接在固定板(2 )和冷凝器(4 )之间，所述的芯轴(302)的上端依次穿过连接法兰(301)以及固定板(2)中心的通孔，然后与所述熔炼炉(I)的铜液浇口(101)连接，芯轴(302)的下端伸入所述冷凝器(4)中，与冷凝器(4)的内壁构成铜管成型的管状空腔，芯轴(302)上与铜液浇口(101)连接的一端中心沿芯轴(302)长度方向设置铜液流过的内浇道(303)，内浇道(303)的下端侧壁上设置多个垂直于内浇道(303 )的内浇口( 304 )，内浇口( 304 )开口于冷凝器(4 )的管状空腔上端，经熔炼炉(I)熔化的铜液由熔炼炉(I)的铜液浇口(101)流入内芯棒(3)的内浇道(303)，并由内浇口(304)流入冷凝器(4)的管状空腔中，形成铜管(5)。
2.根据权利要求1所述的一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，其特征在于:所述的冷凝器(4)的下端设置拉引装置(6)，拉引装置(6)与冷凝器(4)中形成的铜管相连。
3.根据权利要求1所述的一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，其特征在于:在所述连接法兰(301)的下表面环绕芯轴(302 )设置环槽(305 )，并在环槽(305 )内设置弹性密封环，并且弹性密封环的高度大于环槽(305)的深度，所述固定板(2)的上下表面分别设有环绕固定板(2)中心通孔的高温密封圈。
【专利摘要】一种大口径铜管连铸用内芯棒组件，包括内芯棒、固定板以及冷凝器，固定板套设在熔炼炉底部的铜液浇口上，内芯棒由芯轴套设在连接法兰的通孔中组成，并由连接法兰固定在固定板与冷凝器之间，芯轴上端依次穿过连接法兰与固定板中心的通孔与熔炼炉底部的铜液浇口连接，下端伸入冷凝器与冷凝器内壁之间形成管状空腔，在芯轴上设有与铜液浇口连通的内浇道，并在内浇道侧壁上设置垂直于内浇道的内浇口，内浇口开口于管状空腔的上方，冷凝器下方设有拉引冷凝器管状空腔内铜管的拉引装置。本发明通过内芯棒组件结构的改进，使其与大口径铜管连铸的设备相配合，降低大口径铜管的生产成本，提高成品率。
【IPC分类】B22D11-04
【公开号】CN104827004
【申请号】CN201510192699
【发明人】闫焉服, 高世军, 李涛, 陈新芳, 李海涛, 闫红星
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月22日