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。水平連鑄技術由于其   的優點而許多   冶金工作者的重視，發展，較初它只適用于有色金屬的生產，隨著技術的不斷   和進步，它開始應用于鑄鐵和各種鋼的生產。水平連鑄除了具有連鑄技術的一般優點之外還有其他一些優點：對廠房的高度要求低、占地面積小、設備少且簡單易于維修、易于安裝電磁攪拌器、可澆鑄的金屬和合金品種多、保溫爐和結晶器密封減少液態金屬的氧 化、可澆鑄鑄坯的斷面和形狀范圍大等。

2、水平連鑄的設備

水平連鑄工藝的主要設備有：加料裝置，熔化爐，保溫爐，流槽，熔鑄設備(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)，牽引裝置，剪切機，其他一些輔助工具。

2.1熔化爐和保溫爐

感應電爐是熔煉有色金屬及合金的主要設備之一。感應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量較高，感應電爐的工作條件比反射爐好很多，因此在銅及銅合金的生.產中，用感應電爐替代反射爐。

2.1.1感應電爐的分類

感應電爐根據其供電頻率不同，分為低頻爐(也叫工頻爐，50Hz)、中頻爐(2500Hz左右)和高頻率(I0000Hz以上)；根據爐子的結構特點分為有鐵芯爐和無鐵芯爐。

2.1.2工頻感應電爐的工作原理

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

2.1.3工頻感應電爐的結構

工頻有鐵芯感應電爐包括爐體，水冷系統和電氣設備三部分；爐體包括爐蓋、爐架、爐體、感應線圈、水冷套、鐵芯、傾動裝置等。工頻感應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、補償電容器及控制裝置。容量1t以下的工頻感應爐可以不使用電源變壓器，直接從低壓電網連接；大容量的爐子   由電源變壓器供電。工頻感應妒的電容器、感抗器和軟電纜等部位均需要水冷。由于工頻感應爐感應器匝數多，通水的截面小，為了冷卻效果，需要采用多管路并聯水路冷卻。各條水路應設置節門，以便調節水量。在爐子運行過程中，水壓應大于202.6kPa，以感應器的冷卻效果。當進水溫度低于35℃時，出口水的溫度應小于50℃。

2.1.4工頻感應電爐的優點

工頻有鐵芯感應電爐的優點是：熔煉，熱；氧 化少，金屬的燒損少；操作簡單，節省人力；設備周圍溫度低，工作環境較好；設備占地面積小，單位耗電量少；在電磁力作用下對熔體進行自動攪拌，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，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，這樣就連續不斷的把熱量傳遞出來。在鑄坯的上部有一個進水口和一個出水口，下部也有一個進水口和出水口。

(2)二次冷卻器主要作用是通過循環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。

銅套要有良好的導熱性能、、高溫抗磨性能、高的抗變形能力，純銅導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，并要能承受冷卻水壓力引起的機械應力，一般為10~15mm。水平連鑄TP2銅管坯所用銅套壁厚為10mm，銅套長度要與冷區器框架相適應。銅套和石墨外膜是過盈配合，裝配時常常采用兩種方法，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高溫水加熱銅套一段時間，然后用壓力機把石墨模具壓入銅套中。