1、引言

水平連鑄是常用的一種連鑄工藝，因其鑄坯的牽引方向與地平面平行，故稱之為水平連鑄。水平連鑄技術(shù)由于其   的優(yōu)點(diǎn)而許多   冶金工作者的重視，發(fā)展，較初它只適用于有色金屬的生產(chǎn)，隨著技術(shù)的不斷   和進(jìn)步，它開始應(yīng)用于鑄鐵和各種鋼的生產(chǎn)。水平連鑄除了具有連鑄技術(shù)的一般優(yōu)點(diǎn)之外還有其他一些優(yōu)點(diǎn)：對(duì)廠房的高度要求低、占地面積小、設(shè)備少且簡(jiǎn)單易于維修、易于安裝電磁攪拌器、可澆鑄的金屬和合金品種多、保溫爐和結(jié)晶器密封減少液態(tài)金屬的氧 化、可澆鑄鑄坯的斷面和形狀范圍大等。

2、水平連鑄的設(shè)備

水平連鑄工藝的主要設(shè)備有：加料裝置，熔化爐，保溫爐，流槽，熔鑄設(shè)備(一次冷卻器，二次冷卻器，石墨模具，銅套，冷卻器框架，水流量計(jì))，牽引裝置，剪切機(jī)，其他一些輔助工具。

2.1熔化爐和保溫爐

感應(yīng)電爐是熔煉有色金屬及合金的主要設(shè)備之一。感應(yīng)電爐熔煉金屬過程中，金屬的氧 化損失較少，熔煉出的金屬及合金的質(zhì)量較高，感應(yīng)電爐的工作條件比反射爐好很多，因此在銅及銅合金的生.產(chǎn)中，用感應(yīng)電爐替代反射爐。

2.1.1感應(yīng)電爐的分類

感應(yīng)電爐根據(jù)其供電頻率不同，分為低頻爐(也叫工頻爐，50Hz)、中頻爐(2500Hz左右)和高頻率(I0000Hz以上)；根據(jù)爐子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為有鐵芯爐和無鐵芯爐。

2.1.2工頻感應(yīng)電爐的工作原理

銅管的熔化爐和保溫爐采用有鐵芯式的工頻感應(yīng)電爐，也叫熔溝式感應(yīng)電爐或者低頻感應(yīng)電爐，它相當(dāng)于在短路狀態(tài)下工作的變壓器。工頻有鐵芯感應(yīng)電爐的原理爐體相當(dāng)于一個(gè)帶鐵芯的變壓器，爐子的感應(yīng)線圈相當(dāng)于變壓器的一次線圈，熔溝中的金屬相當(dāng)于變壓器的二次線圈。將工業(yè)頻率的交流電引入一次線圈時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，在熔溝金屬中將感應(yīng)出很大的電流，電流在熔溝中產(chǎn)生使金屬發(fā)熱的功率，使金屬加熱熔化，溶化的金屬流入爐膛使?fàn)t膛中的原料熔化。

2.1.3工頻感應(yīng)電爐的結(jié)構(gòu)

工頻有鐵芯感應(yīng)電爐包括爐體，水冷系統(tǒng)和電氣設(shè)備三部分；爐體包括爐蓋、爐架、爐體、感應(yīng)線圈、水冷套、鐵芯、傾動(dòng)裝置等。工頻感應(yīng)爐的電氣部分包括電源變壓器、主接觸器、平衡電抗器、平衡電容器、補(bǔ)償電容器及控制裝置。容量1t以下的工頻感應(yīng)爐可以不使用電源變壓器，直接從低壓電網(wǎng)連接；大容量的爐子   由電源變壓器供電。工頻感應(yīng)妒的電容器、感抗器和軟電纜等部位均需要水冷。由于工頻感應(yīng)爐感應(yīng)器匝數(shù)多，通水的截面小，為了冷卻效果，需要采用多管路并聯(lián)水路冷卻。各條水路應(yīng)設(shè)置節(jié)門，以便調(diào)節(jié)水量。在爐子運(yùn)行過程中，水壓應(yīng)大于202.6kPa，以感應(yīng)器的冷卻效果。當(dāng)進(jìn)水溫度低于35℃時(shí)，出口水的溫度應(yīng)小于50℃。

2.1.4工頻感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)

工頻有鐵芯感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)是：熔煉，熱；氧 化少，金屬的燒損少；操作簡(jiǎn)單，節(jié)省人力；設(shè)備周圍溫度低，工作環(huán)境較好；設(shè)備占地面積小，單位耗電量少；在電磁力作用下對(duì)熔體進(jìn)行自動(dòng)攪拌，能成分及溫度均勻等。

3、冷卻器框架

水平連鑄過程需要一次和二次冷卻水，一次冷卻水在銅套表面循環(huán)，帶走熱量；二次冷卻水直接噴射在鑄坯表面。冷卻器框架就是用來固定一次、二次冷卻器的。

(l)一次冷卻器主要作用是通過冷卻水把石墨模具內(nèi)銅液的熱量帶走并使其凝固成固體鑄坯而被牽引出來；銅液的熱量先通過石墨模具傳遞出來，石墨模具外面是銅套，一次冷卻水直接在銅套表面流動(dòng)，這樣就連續(xù)不斷的把熱量傳遞出來。在鑄坯的上部有一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口，下部也有一個(gè)進(jìn)水口和出水口。

(2)二次冷卻器主要作用是通過循環(huán)冷卻水把高溫鑄坯冷卻至較低溫度下，使鑄坯不在高溫下氧 化。

銅套要有良好的導(dǎo)熱性能、、高溫抗磨性能、高的抗變形能力，純銅導(dǎo)熱性能很好但是硬度與抗變形能力太低，因此在純銅中加入鉻，提高其硬度，增加其抗磨性能。銅套作用是固定石墨模具，傳遞熱量。

銅套壁厚主要取決于鑄坯的斷面大小和銅套材質(zhì)，并要能承受冷卻水壓力引起的機(jī)械應(yīng)力，一般為10~15mm。水平連鑄TP2銅管坯所用銅套壁厚為10mm，銅套長(zhǎng)度要與冷區(qū)器框架相適應(yīng)。銅套和石墨外膜是過盈配合，裝配時(shí)常常采用兩種方法，一種是先把銅套放到加熱爐加熱到   溫度，然后把石墨模具裝入銅套中，空冷至室溫；另外一種是先通循環(huán)高溫水加熱銅套一段時(shí)間，然后用壓力機(jī)把石墨模具壓入銅套中。