一种无氧铜杆结晶器
阅读说明：本技术 一种无氧铜杆结晶器 (Oxygen-free copper rod crystallizer ) 是由 吴冬宁 花思明 路超 王国迎 沈华 吴静 姚密峰 何宇 赵德胜 杨玉军 寇宗乾 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种无氧铜杆结晶器,它包括一体式石墨模具,所述一体式石墨模具包括依次设置的大径圆柱段、锥段和小径圆柱段,所述大径圆柱段内设有空腔,所述空腔内设有凸台,所述凸台的顶部设有外螺纹,所述凸台内设有通孔,所述通孔向下延伸将锥段和小径圆柱段贯通。本发明大径圆柱段、锥段和小径圆柱段整体成型没有缝隙,不使用耐火泥填充缝隙,不用长时间烘烤、在铜液中不易结渣同时避免结晶器在一次冷却区——外螺纹接口处产生裂纹、裂口；锥段设置使结晶器插入保温炉时不会将铜液表面覆盖剂石墨磷片带至炉内同时炉内炉渣不易在大径圆柱段下方聚集结渣；双排液流孔极大地提高产量及生产效率,确保铜杆质量。(The invention relates to an oxygen-free copper rod crystallizer, which comprises an integrated graphite mold, wherein the integrated graphite mold comprises a large-diameter cylindrical section, a conical section and a small-diameter cylindrical section which are sequentially arranged, a cavity is arranged in the large-diameter cylindrical section, a boss is arranged in the cavity, an external thread is arranged at the top of the boss, a through hole is arranged in the boss, and the through hole extends downwards to communicate the conical section with the small-diameter cylindrical section. The large-diameter cylindrical section, the conical section and the small-diameter cylindrical section are integrally formed without gaps, refractory mortar is not used for filling the gaps, long-time baking is not needed, slag is not easy to form in copper liquid, and cracks and splits of a crystallizer at a primary cooling area, namely an external thread interface are avoided; the arrangement of the conical section ensures that when the crystallizer is inserted into the holding furnace, the copper liquid surface covering agent graphite phosphorus sheets cannot be brought into the furnace, and meanwhile, furnace slag in the furnace is not easy to accumulate and form slag below the large-diameter cylindrical section; the double liquid discharge holes greatly improve the yield and the production efficiency and ensure the quality of the copper rod.)
技术领域
本发明涉及铜合金上引连铸加工技术领域，具体涉及一种无氧铜杆结晶器。
背景技术
无氧铜杆主要采用上引连铸法生产，目前铜合金连铸上引时，如图6-8所示，结晶器采用圆柱石墨保护套和石墨模具装配而成，石墨模具上端插入圆柱石墨保护套，圆柱石墨保护套和石墨模具相配合，两者之间的缝隙使用耐水泥6进行填充，存在以下缺陷：1、结晶器烘烤不均匀且不能完全烘烤干燥；2、插入炉体铜液时铜液飞溅伤人，不安全；3、圆柱石墨保护套是圆形平底面容易把表面覆盖剂石墨磷片带至铜液面下方；4、带至下铜液中的垃圾会跟模具与保护套相结合的四周填充、涂抹耐火泥迅速反应、结渣、聚集在保护套底部；5、使结晶器一次冷却区即石墨模具外螺纹接口处产生裂纹、裂口，严重影响上引杆内部质量；6、减少上引模具的寿命；7、长时间上引易将磷片灰及木炭灰带至铜杆内部；8、石墨帽上的单排液流孔减小铜液的流动，降底了引速，减少产量，生产效率低；9、连铸上引特殊合金含量上引杆时，铜液粘稠，流速慢，不能完全充满结晶器石墨模具一次冷却区，影响铜杆质量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种无氧铜杆结晶器，。
本发明的目的是这样实现的：
一种无氧铜杆结晶器，它包括一体式石墨模具，所述一体式石墨模具包括依次设置的大径圆柱段、锥段和小径圆柱段，所述大径圆柱段内设有空腔，所述空腔内设有凸台，所述凸台的顶部设有外螺纹，所述凸台内设有通孔，所述通孔向下延伸将锥段和小径圆柱段贯通。
优选的，所述小径圆柱段底部套设有石墨帽，所述小径圆柱段设有上排液流孔，所述石墨帽上设有下排液流孔。
优选的，所述上排液流孔靠近小径圆柱段的底部，且露出石墨帽。
优选的，所述外螺纹螺接黄铜底座，所述黄铜底座连接冷却装置。
优选的，所述冷却装置包括内管，所述内管与通孔连通。
本发明的有益效果是：
本发明大径圆柱段、锥段和小径圆柱段整体成型没有缝隙，不使用耐火泥填充缝隙，不用长时间烘烤、在铜液中不易结渣同时避免结晶器在一次冷却区——外螺纹接口处产生裂纹、裂口；锥段设置使结晶器插入保温炉时不会将铜液表面覆盖剂石墨磷片带至炉内同时炉内炉渣不易在大径圆柱段下方聚集结渣；双排液流孔可有效增加铜液的过滤流动，可将原有引速再提升5~15cm/min，极大地提高产量及生产效率，确保铜杆质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为一体式石墨模具的结构示意图。
图3为图2的结构示意图。
图4为一体式石墨模具的立体示意图。
图5为本发明无氧铜杆生产结构示意图。
图6为现有技术的结晶器的结构示意图。
图7为图6中的圆柱石墨保护套的结构示意图。
图8为图6中的石墨模具的结构示意图。
其中：一体式石墨模具1；大径圆柱段1.1；锥段1.2；小径圆柱段1.3；凸台1.4；外螺纹1.5；通孔1.6；上排液流孔1.7；石墨帽2；下排液流孔2.1；黄铜底座3；冷却装置4；冷却水套4.1；内管4.2；中管4.3；外管4.4；进水口4.5；出水口4.6；耐火保温棉5；耐火泥6；圆柱石墨保护套7；石墨模具8；石墨磷片9。
具体实施方式
参见图1-5，本发明涉及一种无氧铜杆结晶器，它包括一体式石墨模具1，所述一体式石墨模具1包括依次设置的大径圆柱段1.1、锥段1.2和小径圆柱段1.3，所述大径圆柱段1.1内设有空腔，所述空腔内设有凸台1.4，所述凸台1.4的顶部设有外螺纹1.5，所述凸台1.4内设有通孔1.6，所述通孔1.6向下延伸将锥段1.2和小径圆柱段1.1贯通。
所述小径圆柱段1.3底部套设有石墨帽2，所述石墨帽2内设有内螺纹，所述小径圆柱段1.3底部螺接在石墨帽2内，所述小径圆柱段1.3设有上排液流孔1.7，所述石墨帽2上设有下排液流孔2.1。
所述上排液流孔1.7靠近小径圆柱段1.3的底部，且露出石墨帽2。
所述外螺纹1.5螺接黄铜底座3，所述黄铜底座3连接冷却装置4，对铜杆进行充分冷却。
所述冷却装置4包括冷却水套4.1、内管4.2、中管4.3、外管4.4、进水口4.5、出水口4.6，所述内管4.2与通孔1.6连通，所述内管4.2用于铜杆成型，中管4.3套设在内管4.2外，外管4.4套设在中管4.3外，中管与外管之间第一冷却腔，中管与内管之间形成第二冷却腔，第一冷却腔与第二冷却腔底部连通，所述内管4.2的顶部、中管4.3的顶部、外管4.4的顶部与冷却水套4.1连接，所述进水口4.5、出水口4.6设置在冷却水套4.1上，冷却水从进水口4.5依次进入第一冷却腔、第二冷却腔后从出水口4.6流出，对成型铜杆进行充分冷却。
所述空腔内设有耐火保温棉5，所述耐火保温棉5覆盖空腔的侧壁和底部，黄铜底座3的底部与耐火保温棉5接触，所述内管4.2的底部、中管4.3的底部、外管4.4的底部设置在耐火保温棉与黄铜底座之间，保护黄铜底座不被高温破坏。
锥段1.2使结晶器插入保温炉时不会将铜液表面覆盖剂石墨磷片9带至炉内同时炉渣不易在大直径圆柱段1.1下方聚集结渣，大径圆柱段1.1、锥段1.2和小径圆柱段1.3整体成型没有缝隙，无需使用耐火泥6填充、涂抹，不用过长烘烤、在铜液中不易结渣同时避免结晶器在一次冷却区——外螺纹1.5接口处产生裂纹、裂口，结晶器设置双排液流孔，其中上排液流孔1.7增加铜液的流动、提高引速5~15cm/min、确保铜杆质量，下排液流孔2.1设置在石墨帽四周起到铜液滤渣同时便于炉体抽铜水时能抽干净不浪费铜液，所述外螺纹1.5使石墨模具与结晶器的黄铜底座3相连接。
其工作原理如下：
大径圆柱段1.1、锥段1.2和小径圆柱段1.3整体成型没有缝隙，不使用耐火泥填充缝隙，不用长时间烘烤、在铜液中不易结渣同时避免结晶器在一次冷却区——外螺纹接口处产生裂纹、裂口；锥段设置使结晶器插入保温炉时不会将铜液表面覆盖剂石墨磷片带至炉内同时炉内炉渣不易在大径圆柱段下方聚集结渣；双排液流孔可有效增加铜液的过滤流动，可将原有引速再提升5~15cm/min，极大地提高产量及生产效率，确保铜杆质量。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。