水平连铸用的石墨结晶器

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1.本实用新型属于金属加工制造设备设计技术领域，具体涉及一种水平连铸用的石墨结晶器。

背景技术：

2.水平连铸生产过程中石墨结晶器属于用量较大的耗材，且普遍使用寿命较短。在铸坯牵引过程中组成结晶器的石墨板表面氧化严重，容易形成硬脆的氧化物，从而会划伤铸坯表面，影响铸坯质量，降低成材率。造成石墨板表面氧化主要原因是：金属液在结晶器内部凝固后由于体积收缩及重力影响，铸坯表面与石墨模具内壁脱开，形成间隙，外部空气通过间隙进入到结晶区，在高温环境下使石墨表面发生严重氧化。石墨模具一旦发生氧化后，表面耐磨层极易被破坏，从而导致石墨硬度降低，并且受到氧化物摩擦后表面出现凹痕，导致整体结晶器寿命降低，普遍使用寿命在3-5天左右。

技术实现要素：

3.因此，本实用新型提供一种水平连铸用的石墨结晶器，能够克服现有技术中结晶器在金属连铸过程中进入外部空气导致石墨板与铸坯表面氧化，降低铸坯质量及石墨模具寿命的不足。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种水平连铸用的石墨结晶器，包括相对间隔设置的两个石墨板以及相对间隔设置的两个石墨边条，两个所述石墨板及两个所述石墨边条共同围设形成金属结晶通道，两个所述石墨板中的至少一个内构造有进气通道，所述进气通道能够将保护气体引入所述金属结晶通道内。
5.在一些实施方式中，所述进气通道包括相互连通的引入管道以及具有多个吹气孔的布气管道，其中，所述引入管道沿着所述石墨板的长度方向延伸，所述布气管道沿着所述石墨板的宽度方向延伸，且所述引入管道处于所述石墨板与所述石墨边条配合组装的区域内。
6.在一些实施方式中，所述石墨板的厚度为ha，所述引入管道的通流直径为da，ha/5≤da≤ha/3，且所述引入管道的通道内侧壁与所述石墨板的外侧壁之间的最小间距为lb，所述石墨边条的宽度为w，w/3≤lb≤w/2。
7.在一些实施方式中，所述布气管道的通流直径为db，ha/5≤db≤ha/3，所述石墨板的长度为la，所述布气管道的中心线与所述石墨板对应所述金属结晶通道的出口端的端面的间距为lc，la/4≤lc≤la/3。
8.在一些实施方式中，所述吹气孔的直径为dc，dc≤db/2。
9.在一些实施方式中，多个所述吹气孔沿着所述布气管道的长度延伸方向均匀间隔设置，且间距为ld，30mm≤ld≤50mm。
10.在一些实施方式中，所述引入管道具有两段，两段所述引入管道分别处于所述布气管道的两端，且分别与两个所述石墨边条的位置对应设置。
11.在一些实施方式中，所述进气通道内引入的保护气体的压力为0.1mpa-0.3mpa。
12.在一些实施方式中，所述进气通道内引入的保护气体为氮气或者氩气。
13.本实用新型提供的一种水平连铸用的石墨结晶器，将保护气体通过进气通道引入金属结晶通道内从而能够使保护气包裹于铸坯与石墨结晶器之间的间隙内，有效防止外部空气经由前述间隙进入石墨结晶器的结晶区，防止了石墨模具及铸坯表面氧化，解决了铸坯表面划痕、氧化斑等缺陷，延长了石墨模具使用寿命。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的水平连铸用的石墨结晶器外部结构示意图；
15.图2为图1中的石墨板的内部结构示意图。
16.附图标记表示为：
17.10、金属结晶通道；11、石墨板；12、石墨边条；2、进气通道；21、引入管道；211、进气孔；22、布气管道；221、吹气孔。
具体实施方式
18.结合参见图1至图2所示，根据本实用新型的实施例，提供一种水平连铸用的石墨结晶器，包括相对间隔设置的两个石墨板11以及相对间隔设置的两个石墨边条12，两个石墨板11及两个石墨边条12共同围设形成石墨套，石墨套的中心为金属结晶通道10，两个石墨板11中的至少一个内构造有进气通道2，进气通道2能够将保护气体引入金属结晶通道10内，前述的保护气体例如可以为氮气、氩气等惰性气体。该技术方案中，将保护气体通过进气通道2引入金属结晶通道10内从而能够使保护气包裹于铸坯与石墨结晶器之间的间隙内，有效防止外部空气经由前述间隙进入石墨结晶器的结晶区，防止了石墨模具及铸坯表面氧化，解决了铸坯表面划痕、氧化斑等缺陷，延长了石墨模具使用寿命。
19.在一些实施方式中，进气通道2包括相互连通的引入管道21以及具有多个吹气孔221的布气管道22，其中，引入管道21沿着石墨板11的长度方向延伸，布气管道22沿着石墨板11的宽度方向延伸，且引入管道21处于石墨板11与石墨边条12配合组装的区域内，石墨板11的长度方向与金属结晶通道10的通行方向平行。该技术方案中，引入管道21具有设置于石墨板11的外侧端面上的进气孔211，其与外部的保护气体的气源可拆卸连接，引入管道21沿着石墨板11的长度方向延伸，以使保护气体能够进入金属结晶通道10内部一定深度后再由布气管道22的吹气孔221吹出，能够对保护气体充分利用，防止从金属结晶通道10的出口端大量流出形成浪费；同时，引入管道21被构造于与石墨边条12对应的区域，也即在石墨结晶器的使用状态下，在水平面上投影，引入管道21被石墨边条12所覆盖，如此，可以通过石墨边条12的支撑作用，提升构造了引入管道21后的石墨板11的结构强度，如此可以将引入管道21的通流直径做的更大一些，进而保证保护气体的引入量足够。
20.为了保证石墨板11在构造相应的管道后还具备合适的结构强度与硬度，保证其具有较高的使用寿命，在一个具体的方式中，石墨板11的厚度为ha，引入管道21的通流直径为da，ha/5≤da≤ha/3，且引入管道21的通道内侧壁与石墨板11的外侧壁之间的最小间距为lb，石墨边条12的宽度为w，w/3≤lb≤w/2；布气管道22的通流直径为db，ha/5≤db≤ha/3，石墨板11的长度为la，布气管道22的中心线与石墨板11对应金属结晶通道10的出口端的端
面的间距为lc，la/4≤lc≤la/3，能够防止吹气口221的设置不影响石墨套内金属液结晶位置。引入管道21的通流直径与布气管道22的通流直径两者可以相同，也可以不同，优选地是布气管道22的通流直径大于引入管道21的通流直径。
21.在一个优选地实施方式中，吹气孔221的直径为dc，dc≤db/2；多个吹气孔221沿着布气管道22的长度延伸方向均匀间隔设置，且间距为ld，30mm≤ld≤50mm，以能够进一步提升石墨板11的结构强度。
22.如图1所示，在一个具体的实施例中，引入管道21具有两段，两段引入管道21分别处于布气管道22的两端，且分别与两个石墨边条12的位置对应设置，能够实现更大的进气量，保证保护气体的保护作用的发挥。
23.在一些实施方式中，进气通道2内引入的保护气体的压力为0.1mpa-0.3mpa，防止气压过大影响入口端铜液流动及结晶过程，需要说明的是，该技术方案中，由于采用进气通道2将保护气体引入到石墨套的内部吹扫，与在外部设置保护罩的方式相比较，本实用新型的技术方案能够以较小的压力实现保护目的，可极大的节省保护气体的用量，降低成本。
24.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
25.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种水平连铸用的石墨结晶器，包括相对间隔设置的两个石墨板(11)以及相对间隔设置的两个石墨边条(12)，两个所述石墨板(11)及两个所述石墨边条(12)共同围设形成金属结晶通道(10)，其特征在于，两个所述石墨板(11)中的至少一个内构造有进气通道(2)，所述进气通道(2)能够将保护气体引入所述金属结晶通道(10)内。2.根据权利要求1所述的石墨结晶器，其特征在于，所述进气通道(2)包括相互连通的引入管道(21)以及具有多个吹气孔(221)的布气管道(22)，其中，所述引入管道(21)沿着所述石墨板(11)的长度方向延伸，所述布气管道(22)沿着所述石墨板(11)的宽度方向延伸，且所述引入管道(21)处于所述石墨板(11)与所述石墨边条(12)配合组装的区域内。3.根据权利要求2所述的石墨结晶器，其特征在于，所述石墨板(11)的厚度为ha，所述引入管道(21)的通流直径为da，ha/5≤da≤ha/3，且所述引入管道(21)的通道内侧壁与所述石墨板(11)的外侧壁之间的最小间距为lb，所述石墨边条(12)的宽度为w，w/3≤lb≤w/2。4.根据权利要求3所述的石墨结晶器，其特征在于，所述布气管道(22)的通流直径为db，ha/5≤db≤ha/3，所述石墨板(11)的长度为la，所述布气管道(22)的中心线与所述石墨板(11)对应所述金属结晶通道(10)的出口端的端面的间距为lc，la/4≤lc≤la/3。5.根据权利要求4所述的石墨结晶器，其特征在于，所述吹气孔(221)的直径为dc，dc≤db/2。6.根据权利要求2至5中任一项所述的石墨结晶器，其特征在于，多个所述吹气孔(221)沿着所述布气管道(22)的长度延伸方向均匀间隔设置，且间距为ld，30mm≤ld≤50mm。7.根据权利要求2所述的石墨结晶器，其特征在于，所述引入管道(21)具有两段，两段所述引入管道(21)分别处于所述布气管道(22)的两端，且分别与两个所述石墨边条(12)的位置对应设置。8.根据权利要求1所述的石墨结晶器，其特征在于，所述进气通道(2)内引入的保护气体的压力为0.1mpa-0.3mpa。9.根据权利要求1所述的石墨结晶器，其特征在于，所述进气通道(2)内引入的保护气体为氮气或者氩气。

技术总结

本实用新型提供一种水平连铸用的石墨结晶器，包括相对间隔设置的两个石墨板以及相对间隔设置的两个石墨边条，两个所述石墨板及两个所述石墨边条共同围设形成金属结晶通道，两个所述石墨板中的至少一个内构造有进气通道，所述进气通道能够将保护气体引入所述金属结晶通道内。本实用新型将保护气体通过进气通道引入金属结晶通道内从而能够使保护气包裹于铸坯与石墨结晶器之间的间隙内，有效防止外部空气经由前述间隙进入石墨结晶器的结晶区，防止了石墨模具及铸坯表面氧化，解决了铸坯表面划痕、氧化斑等缺陷，延长了石墨模具使用寿命。延长了石墨模具使用寿命。延长了石墨模具使用寿命。