[发明专利]一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器及使用方法

权利要求书

1.一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，包括两个大面壁（2）、两个小面壁（1）和若干石墨片，所述大面壁（2）和所述小面壁（1）共同围成一个结晶通道，所述石墨片均为板状且竖直设置于所述结晶通道的内壁，所述大面壁（2）和所述小面壁（1）均固设于所述托板（3）底部，所述托板（3）设置有镂空的口部，所述口部位于所述结晶通道上方，所述大面壁（2）和所述小面壁（1）的内腔均设置有冷凝腔，其特征在于：若干个所述石墨片贴合所述结晶通道的内壁的一端上竖直开设有若干个第一内陷凹槽（10），所述结晶通道的内壁上设置有与所述第一内陷凹槽（10）相适配的若干个第一凸条（7），所述冷凝腔相对的内壁上分别设置有竖直设置的若干个第二内陷凹槽（14）和与若干个第二凸条（13），相对应所述第二凸条（13）的端部位于所述第二内陷凹槽（14）的内腔，所述冷凝腔为相对的所述第二凸条（13）和第二内陷凹槽（14）之间形成的缝隙，所述冷凝腔为波浪形结构，所述大面壁（2）和所述小面壁（1）的外壁上均设置有可向所述冷凝腔内均匀注入冷凝水的均水管（24），所述均水管（24）用于保证所示冷凝腔进水端各部位同时进水且进水量和水流速度保持一致，所述均水管（24）的外壁上安装有进水安装管（4）。

2.根据权利要求1所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：所述均水管（24）的内腔安装有交错设置的若干个挡水板（15），若干个所述挡水板（15）之间形成蛇形的溢流通道，所述均水管（24）的外壁上固定有与所述溢流通道相通的排水板（22），所述排水板（22）的排液端延伸至所述大面壁（2）或所述小面壁（1）内，所述排水板（22）内腔与所述冷凝腔内腔相通，所述排水板（22）的进液端位于所述均水管（24）的内腔。

3.根据权利要求2所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：所述排水板（22）的排水腔设置为与所述冷凝腔相适配的波浪形排液腔（16），所述波浪形排液腔（16）与所述冷凝腔衔接。

4.根据权利要求3所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：靠近所述排水板（22）的挡水板（15）和所述进水管（24）的内壁上均倾斜设置有与所述波浪形排液腔（16）相适配的波浪形导液板（23），且两所述波浪形导液板（23）的上端分别与所述波浪形排液腔（16）的进液口两侧边沿固定衔接，两所述波浪形导液板（23）呈八字形排列设置。

5.根据权利要求1所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：所述第一内陷凹槽（10）和所述第二内陷凹槽（14）均设置为V形结构，所述第一凸条（7）和所述第二凸条（13）设置为与V形结构相适配的三角形结构。

6.根据权利要求1所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：还包括若干小面压板（17）、若干大面压板（18）和固定在所述结晶通道的四个内壁的支撑条（11），四个所述支撑条（11）围成一个回形支撑架，所述支撑条（11）、所述小面压板（17）和所述大面压板（18）靠近所述石墨片的一端均设置有挤压斜面（12），所述石墨片的上下端均设有与所述挤压斜面（12）相适配的第三贴合斜面（19）。

7.根据权利要求4所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：所述托板（3）的上端固定有呈回形设置有四组长条（20），且所述长条（20）的外端面上设置有导向斜面（5），所述小面压板（17）和大面压板（18）上均设置有与所述长条（20）相适配的导向凹槽，所述托板（3）上设置的用于使螺栓穿过的通孔内径应当略大于螺栓的外径。

8.根据权利要求1所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器，其特征在于：所述石墨片包括横向设置的若干个横向石墨片（8）和纵向设置的若干个纵向石墨片（9），所述纵向石墨片（9）的外端设置有第一贴合斜面（21），位于外端设置的所述横向石墨片（8）的外端设置有与所述第一贴合面相适配的第二贴合斜面（6），相邻两个所述横向石墨片（8）或相邻两个所述纵向石墨片（9）之间的贴合端为斜面设置。

9.根据权利要求1所述的一种促进结晶器内部铸坯快速成型的结晶器的使用方法，其步骤如下：

S1：上料操作，将本结晶器固定，并通过液压缸将与结晶通道适配的支撑底板从下方推送至结晶通道内，并向结晶通道内注入铜浆至安全高度线内，为防止氧化，需对结晶通道密封并抽真空后冲入保护性气体；

S2：冷凝散热操作，通过第一内陷凹槽（10）与凸条（7）的贴合安装，增大于石墨片与小面壁（1）和大面壁（2）的接触面积，从而提高了小面壁（1）和大面壁（2）对石墨片的导热效果，此时通过进水安装管（4）向冷凝腔内注入冷凝水，冷凝水向下流动并与冷凝腔内壁接触进行吸热，其内壁上设有第二内陷凹槽（14），可增大冷凝接触面积，进而提高冷凝水对小面壁（1）和大面壁（2）的降温效果，最终加快铸坯的成型；

S3：连续分段成型操作，一段铸坯成型完毕后，提高液压缸带动成型的铜块向下运动一段距离并保持铜块的上端部分位于结晶通道内，向结晶通道内加入铜浆后抽真空后冲入保护性气体，并再次进行冷凝散热操作，如此循环，即可得到一定高度的成型铜块。