CN1038486C - 一种金属线连续铸造方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属线连续铸造方法及装置。向金属线连续铸造装置的急冷旋转圆盘上喷注金属熔体形成金属线，连铸前涂擦阻流剂。金属线连续铸造装置由绕竖直轴旋转的圆盘、漏斗或/和坩埚、阻流剂装置、刮板、收线盘、轧辊及收线卷筒、传动轴、栏水槽构成。旋转圆盘上开有1个或几个直径不同的U型槽，或不开槽。方法及装置特别适合脆性金属及合金的线材连铸。
Description
一种金属线连续铸造方法及装置。本发明涉及到从熔融金属连续铸造成线材的方法及装置，特别涉及脆性金属及合金的连续铸造线材方法及装置。
从熔融金属制造电缆线的连铸连轧工艺及设备早已大规模应用，生产效率高，方便，但是仅限于铜或铝等展延性较好的金属，生产出的金属线直径一般较粗，在Ф3mm以上。日本专利JP8521162(A)公开了用快冷技术直接制造金属线的方法及装置，快速旋转园盘边上有卷边槽，熔融金属注入槽内，靠盘壁热传导使金属快冷成线，然后刮板刮起，管子导线。该法可以连铸金属线，实施例只给出生产不锈钢线。美国专利US3710842公开了一种在旋转圆盘上带立式槽型冷却档块的连续铸造装置，把金属熔体射到快速旋转的槽型冷却档块下形成金属线。此种方法可制造金属细丝(-Ф0.05mm)。以上两种方法都没有施加阻流剂，铸造时不加阻流剂大多数流动性好的金属或合金在凝固时由于附壁效应，难于形成圆形金属线，而且金属线不易剥离开，脆性金属及合金收线时会折断。
本发明的目的是改进金属线的连续铸造方法和装置，增加克服金属附壁效应的设施和方法，获得较圆的连铸金属线；增加金属线进一步冷却设施，以便获得细晶组织金属线，并且适宜于脆性金属及合金的连续制造，工艺稳定，制造出的线材质量好。
所发明的金属线连续铸造方法和装置结合附图加以说明。
图1为金属线连续铸造装置的侧视图。
图2为金属线连续铸造装置的俯视图。
图3为金属线连续铸造装置的工作状态示意图，表示凝固金属线进入轧辊进一步整形及收卷。
图4表示向U型槽涂阻流剂的方法。
图5表示加了阻流剂后线材呈园形横断面。
图6表示不加阻流利线材呈凹型横断面。
图中致字标示：1为旋转园盘，2为漏斗或/和坩埚，3为阻流剂装置，4为刮板，5为收线盘及冷却装置，6为轧辊及收线卷筒，7为传动轴，8为栏水槽，9为冷却筋散热环。
所发明的金属线连续铸造方法，其特征是将金属熔体喷注入金属线连续铸造装置的绕竖直轴旋转的旋转圆盘1的U型槽内或旋转圆盘1上(制细金属线时)，U型槽表面或圆盘表面连铸前一定要用阻流剂装置预先涂上一层阻流剂，阻流剂为浸油石墨棒，滑石棒或水，在重力，离心力，阻流剂及水冷热传导的综合作用下，金属熔体凝固为金属线。然后，用金属线连续铸造装置的刮板4刮起金属线，由于涂了阻流剂，容易刮起，金属线呈圆圈形落入盛有不断注入冷却水的收线盘及冷却装置5中进一步冷却，有利于金属线细晶组织结构的形成，同时水的阻力减轻了金属线落下的碰撞力，脆性金属线不会折断，这样所要求线径的、细晶组织结构的和质量好的金属线就形成了。
所发明的金属线连续铸造装置，由绕竖直轴旋转的金属圆盘1，漏斗或坩埚2、阻流剂装置3、刮板4、收线盘及冷却装置5、轧辊及收线卷筒6、传动轴7、栏水槽8所构成，其特征是金属旋转圆盘可用铸铁、钢、不锈钢、铜、铜合金、钛及钛合金制造，圆盘上面开有1个或几个直径不同的U型槽，呈环形分布，以便于金属熔体在槽内形成所需直径的金属线，也可以不开槽(制细金属线时)，圆盘下部有向下延伸的冷却筋散热环9伸入收线盘冷却水中，冷却盘的直径小于园盘直径，圆盘垂直于传动轴7，传动轴接调速电机，带动圆盘平行于地平面逆时针方向旋转，盛熔融金属液的漏斗或坩埚2位于U型槽上方，漏斗或坩埚底部开有0.5-4mm小孔，漏斗或坩埚可以与圆盘平面垂直放置，也可以顺旋转方向呈一定斜角放置；阻流剂装置3为一夹套，能夹住棒状阻流剂，位于圆盘上方漏斗或坩埚与刮板之间，便于向U型槽内涂阻流剂；刮板4位于圆盘上方，前端伸入U型槽中，可刮起金属线并导入收线盘及冷却装置5中进一步冷却、或导入轧辊孔进一步减径(对于可冷轧金属)；收线盘及冷却装置5是一个环形槽，槽中盛有不断流动的冷却水，位于旋转圆盘下方，环绕着冷却筋散热环9，通过螺钉固定在圆盘上，与圆盘一同旋转；栏水槽8是一个直径比收线盘及冷却装置5大的环形槽，位于装置下方，下部有管，可以使收线盘及冷却装置5中溢出的水流走。
发明的积极效果，本发明有涂阻流剂的装置，涂阻流剂的作用是消除金属液的附壁效应，图4表示在U型槽表面加阻流剂的方法。涂了阻流剂后，金属线呈圆型，而且凝固的金属线容易剥离开，这样就特别适宜于脆性金属及合金线连铸，图5表示加了阻流剂后金属线材呈圆形横断面。如果不加阻流剂，注入到U型槽中的金属将形成凹型横断面的线，图6表示不加阻流剂，线材呈凹型横断面，而注入圆盘表面的金属将形成扁线。难于冷加工的脆性金属及合金，例如Ag5CuPb、CuZn合金，用所发明的方法，一步就可以获得质量好，线径符合要求的金属线。当喷制少量金属线或细线时，可以用开孔坩埚直接把熔融金属喷到圆盘表面上，圆盘表面预先涂一层水作阻流剂，当大批量生产时，可再通过轧辊及收线卷筒连铸连轧。
本发明的优点是：1、省去了常规的铸造、热开坯等许多道工序。2、有施加阻流剂的设施及方法，解决了大多数流动性和润湿性好的金属或合金的附壁效应问题，易于获得圆形金属线也易于刮出。3、淬火、冷却、在同一装置完成，线材的晶粒结构细致质量好，一步成型，特别适合于难用常规方法加工的脆性金属及合金加工成线材。4、在金属板圆平面上加工U型槽容易，还可以加工几个不同直径的U型槽，以便于加工不同规格的丝材，适应范围大。
实施例
例1、漏斗底孔径为Ф2mm，漏斗予热800℃；旋转园盘为铸铁制成，直径Ф600mm，转速18转/分，阻流剂为浸油石墨棒，处于向U型槽涂擦阻流剂的位置。向收线盘中注入水，开动电机，使轴带动园盘、收线盘一起逆时针旋转，落下刮板，通过坩埚向漏斗注入Ag5CuPb熔融金属液，熔融金属液从漏斗底孔流出注入到底园直径2mm的U型槽内，刮板刮出已凝固的金属线，接着线落入收线盘内，并通过水冷至室温。等金属线落入收线盘2圈以上时，提起刮板，以后刮板只起导位作用。制得的Ag5CuPb钎料直径为Ф2mm，由于园盘冷却速度大所得到的钎料表面呈金属光泽，内部组织致密，钎焊时其流动性比常规方法制得的钎料好得多。
例2、连续浇注Ф4mmCuZn50线。旋转园盘同例1，U型槽底园直径4mm，漏斗孔径Ф4mm，阻流剂为滑石棒，按例1操作，获得的CuZn50线直径为Ф4mm，表面呈24K金黄色。
例3、连续浇注Ag45Cu30Zn25Ф3mm钎料线，旋转园盘同例1，U型槽底园直径3mm，漏斗孔径Ф2.5mm，按例1操作，出线直径Ф3mm，再经过3～4个拉丝模，即可冷拉到Ф2～2.5mm的钎料线。
例4连铸Ф0.5mm锌丝，所用金属线连续铸造装置除了旋转园盘平面不开槽外，同例1，工业锌块在坩埚中用高频感应线圈熔化，460℃时通过0.4Kg/cm2氩气压力，以约Ф0.5mm的熔流射向旋转园盘平面上，熔体射流速度与圆盘旋转速度相匹配，该圆盘平面预先涂有一层水作阻流剂，由於阻流剂及圆盘旋转离心力，水冷热传导综合作用，就形成连续细园线。获得的Ф0.5mm锌丝表面极光亮，在大气中放置一年都保持光亮，活性好，此锌丝满足作为化工催化剂的要求。
所发明的金属线连续铸造方法及装置，可以连铸熟铁、钢、不锈钢、铜、铜合金、银及银合金、有色金属，特别适合于脆性金属及合金的连铸。
Claims (2)
1、一种金属线连续铸造方法，其特征是将金属熔体喷注入金属线连续铸造装置的旋转圆盘(1)的U型槽内或旋转圆盘上，U型槽表面或圆盘表面连铸前预先涂有一层阻流剂，阻流剂为浸油石墨棒，滑石棒或水，在离心力，阻流剂的作用及水冷热传导综合作用下，金属熔体固化为金属线，金属线连续铸造装置的刮板(4)刮起金属线呈圆圈形，落入盛不断流水的收线盘及冷却装置(5)中进一步冷却，即可形成所要求线径和细晶组织的金属线，
2、一种金属线连续铸造装置，由绕竖直轴旋转的金属圆盘(1)、漏斗或坩埚(2)、阻流剂装置(3)、刮板(4)、收线盘及冷却装置(5)，轧辊及收线卷筒(6)、传动轴(7)、栏水槽(8)所构成，其特征是金属旋转圆盘1可用铸铁、钢、不锈钢、铜、铜合金、钛及钛合金制造，圆盘上面开有1个或几个直径不同的U型槽，呈环形分布，以便于金属熔体在槽内形成所需直径的金属线，也可以不开槽(制细金属线)，圆盘下部有向下延伸的冷却筋散热环伸入收线盘冷却水中，冷却筋直径小于圆盘直径，圆盘垂直于传动轴(7)，传动轴接调速电机，带动圆盘平行于地平面旋转，盛熔融金属液的漏斗或坩埚2，位于U型槽上方，漏斗或坩埚底部开有0.5-4mm小孔，漏斗或坩埚孔对准U型槽，便于金属液喷注入槽内，漏斗或坩埚可以与圆盘平面垂直放置，也可以顺旋转方向呈一定斜角放置，阻流剂装置(3)为一夹套，能夹住棒状阻流利，位于圆盘上方漏斗或坩埚与刮板之间，便于向U型槽内涂阻流剂，刮板(4)位于圆盘上方，前端伸入U型槽中，可刮起金属线并导入收线盘及冷却装置(5)中进一步冷却，收线盘及冷却装置(5)是一个环形槽，槽中盛有不断注入的冷却水，位于旋转圆盘下方，环绕着冷却筋，通过螺钉固定在圆盘上，与圆盘一同旋转，栏水槽(8)是一个环形槽，位于装置下方，直径比收线盘及冷却装置(5)大，下部有管，可使收线盘(5)中溢出的水流走。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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