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申请/专利权人：永康市力鑫机械厂

摘要：本发明公开了一种半连铸管材结晶器及管材制造方法，包括上端板、熔体腔体、下端板，上端板上设有冷却内芯，冷却内芯位于熔体腔体的中间，冷却内芯与熔体腔体之间形成环状的冷却结晶腔，上端板上设有与冷却结晶腔相对应的引渡浇口；冷却内芯内设有冷却介质腔、用于向冷却介质腔中通入冷却介质的冷却介质过道、第一冷却介质出口导向孔；熔体腔体内设有若干个冷却水腔体，冷却水腔体的一端为冷却水入口端，下端板上设有与冷却水腔体相对应的且用于将冷却水腔体中的冷却介质排出的第二冷却介质出口导向孔。本发明制造工艺简单、制造成本低、能够生产大直径的金属管材，且制造出来的金属管材具备良好的强度。

主权项：1.一种管材制造方法，其特征在于，使用半连铸管材结晶器完成制造，所述半连铸管材结晶器包括上端板、熔体腔体，上端板连接冷却内芯，冷却内芯位于熔体腔体的中间，冷却内芯与熔体腔体之间形成环状的冷却结晶腔，上端板上设有与冷却结晶腔相对应的引渡浇口；冷却内芯内设有冷却介质腔、用于向冷却介质腔中通入冷却介质的冷却介质过道、用于将冷却介质腔中的冷却介质排出的第一冷却介质出口导向孔；熔体腔体内设有冷却水腔体，冷却水腔体的一端为冷却水入口端，冷却水腔体的另一端为冷却水出口端；熔体腔体的下端设有下端板，下端板上设有与冷却水出口端相对应的第二冷却介质出口导向孔；所述第一冷却介质出口导向孔对准管材的内侧表面，所述第二冷却介质出口导向孔对准管材的外侧表面；冷却介质腔中的冷却介质经过第一冷却介质出口导向孔后喷向管材的内侧表面；冷却水腔体中的冷却水经过第二冷却介质出口导向孔后喷向管材的外侧表面；所述管材制造方法包括如下具体步骤：通过冷却介质过道向冷却介质腔中通入冷却介质，冷却介质腔中的冷却介质从第一冷却介质出口导向孔排出；通过冷却水入口端向冷却水腔体中通入冷却介质，冷却水腔体中冷却介质通过第二冷却介质出口导向孔排出；将铜原料完全熔化形成熔体，熔体通过半连铸管材结晶器上端的引渡浇口浇入冷却结晶腔中，半连铸管材结晶器对熔体进行一次冷却，熔体的外侧表面与熔体腔体发生热交换并冷却凝固形成管材的外侧凝壳，熔体的内侧表面与冷却内芯发生热交换并冷却凝固形成管材的内侧凝壳；经过半连铸管材结晶器一次冷却后的熔体形成半凝固管材，半凝固管材以一定的速度从冷却结晶腔的下端拉出，从第一冷却介质出口导向孔排出的冷却介质喷到半凝固管材的内侧表面上并对内侧表面进行二次冷却；从第二冷却介质出口导向孔排出的冷却介质喷到半凝固管材的外侧表面上并对外侧表面进行二次冷却；熔体腔体中冷却介质选用冷却水，管材的制造速度V通过以下公式进行计算：针对管材外侧表面的冷却情况计算管材出料速度V1，管材出料速度V1的计算公式如下： ；针对管材内侧表面的冷凝情况计算管材出料速度V2，管材出料速度V2的计算公式如下：V2=P2M冷MB22；其中，K为综合比例系数，P1为冷却水通入冷却水腔体的压力，P2为冷却介质通入冷却介质腔的压力，T入水为冷却水通入冷却水腔体前的温度，R冷为第二冷却介质出口导向孔的半径，Cs为熔体从液相冷却至固相的平均热容，h为半连铸管材结晶器的高度，C水为冷却水的比热容，M为管材的材质参数，M冷为冷却介质参数，L为冷却水腔体与熔体之间的最小距离，B21为第一凝壳参数，B22为第二凝壳参数；第一凝壳参数B21的计算公式如下：B21=Ra-Ra-Xa2Ra；第二凝壳参数B22的计算公式如下：B22=Rb+Xb-Rb2Rb+Xb；其中，Ra为管材的外径，Rb为管材的内径，Xa为外侧凝壳的厚度，Xb为内侧凝壳的厚度；管材的制造速度V选用管材出料速度V1和管材出料速度V2中的较小值。

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