【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属铸造，尤其涉及一种铜管生产方法、设备及控制系统。
技术介绍
1、铜棒、铜管具有较高的强度和良好的耐磨性，可以用于强度需求较高的铜套、密封环、螺杆、螺帽等零部件，铜制零件具有较高的耐用性和可靠性。
2、相关技术中，铜管通常通过铸造成型，铜管生产设备通过将原料熔炼形成铜液，铜液经过保温炉，保温炉的出口设置结晶器，通过结晶器冷却铜液，使得铜液结晶成型后形成铜管，铜管被牵引出来后产生料坯，料坯可以用于生产铜制零部件。
3、然而，目前的铜管生产工艺在铜液冷却成型时容易偏心导致厚度不均，且铜管成型后的晶相容易不均。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种铜管生产方法、设备及控制系统，以解决目前铜管生产工艺在铜液冷却成型时容易偏心导致厚度不均，且铜管成型后的晶相容易不均的技术问题。
2、第一方面，本申请提供一种铜管生产方法，该方法包括：
3、将原料置入熔炼炉中熔炼得到金属液；
4、将金属液注入铜管生产设备的保温炉中，并使金属液维持在预设温度；
5、将保温炉中的金属液引流至模具的成型腔内，并通过电磁搅拌装置对成型腔内的金属液进行搅动；
6、控制结晶器对模具中的金属液进行冷却成型，并形成料坯；
7、控制牵引装置引拉料坯。
8、本申请提供的铜管生产方法在铜管成型的工艺流程中通过电磁搅拌装置进入到模具内的铜液进行搅拌，保证铸造铜管的壁厚的均匀性，并且可以细化铜管铸造时的晶粒，
9、作为一种可选的实施方式，电磁搅拌装置包括第一冷却组件，结晶器包括第二冷却组件；
10、在金属液进入成型腔之前启动第一冷却组件和第二冷却组件；和/或，在牵引装置引拉所述料坯结束之后，保持第一冷却组件和第二冷却组件持续运行预设时间。
11、如此设置，可以避免在生产的工艺流程中设备和铜管过热。
12、作为一种可选的实施方式，在金属液进入成型腔时，控制第一冷却组件的回水温度在第一预设温度范围内，控制第二冷却组件的回水温度在第二预设温度范围内；
13、其中，第一预设温度范围可以为36±5℃；第二预设温度范围可以为42±2℃。
14、如此设置，可以保持铜管铸锭成型温度的持续稳定，提高铜管的生产质量。
15、作为一种可选的实施方式，控制牵引装置引拉料坯具体可以包括：
16、在料坯连铸成型开始之后，以第一预设周期拉动所述料坯移动；其中，第一预设周期包括依次进行的第一拉动阶段、第一退行阶段、第二退行阶段；任意两个相邻阶段之间均停顿预设时间。
17、如此设置，可以保持铜管连铸的顺畅性，避免铜管连铸出现断裂。
18、作为一种可选的实施方式，控制牵引装置引拉料坯还可以包括：
19、在料坯连铸成型结束之前，以第二预设周期拉动料坯移动；其中，第二预设周期包括依次进行的第二拉动阶段和第三拉动阶段；第二拉动阶段和第三拉动阶段之间停顿预设时间。
20、如此设置，可以根据铸造结束之前铜液过热度的变化，调整拉坯的速度和节奏，保证铜管的连铸质量。
21、作为一种可选的实施方式，牵引装置引拉料坯的平均速度大于或等于300mm/min，且小于或等于900mm/min。
22、如此设置，可以在保持铸造质量的前提下尽可能的提高生产效率。
23、作为一种可选的实施方式，电磁搅拌装置对成型腔内的金属液进行搅动具体可以包括：
24、电磁搅拌装置在成型腔内产生磁场，磁场的方向在成型腔内交替变化，以使金属液绕模具的轴向交替进行正向搅拌和反向搅拌。
25、如此设置，可以提高铜液成型时晶相的均匀性。
26、作为一种可选的实施方式，电磁搅拌装置通入的电流大于或等于45a，且小于或等于150a；和/或，
27、金属液绕模具的轴向的搅拌频率可以大于或等于10hz，且小于或等于48hz。
28、如此设置，可以良好的搅拌节奏，将向铜管铸锭心部生长的柱状晶打碎，有利于等轴晶体的形核、生存和长大。
29、第二方面，本申请提供一种铜管生产设备，该设备用于执行上述技术方案中的铜管生产方法；该铜管生产设备包括：
30、熔炼炉，用于熔炼原料，以形成金属液；
31、保温炉，与熔炼炉连通，用于维持金属液的温度；
32、模具，与保温炉连接；
33、电磁搅拌装置，套设于模具的周向外侧，用于搅拌模具中的金属液；
34、结晶器，设置于模具的外侧，且结晶器位于电磁搅拌装置背离保温炉的一侧，结晶器用于使模具中的金属液冷却形成料坯；
35、牵引装置，用于牵引料坯移动，以使料坯连铸。
36、作为一种可选的实施方式，模具的成型腔内设有防氧化护套；防氧化护套覆盖至少部分成型腔的内壁。
37、作为一种可选的实施方式，电磁搅拌装置可以包括壳体、电磁线圈和第一冷却组件，电磁线圈环绕模具设置，壳体包裹于电磁线圈的外侧；
38、第一冷却组件可以包括冷却进水管和冷却出水管；壳体具有冷却腔，电磁线圈位于冷却腔中；冷却进水管连接于壳体的顶部，并与冷却腔连通；冷却出水管连接于壳体的底部，并与冷却腔连通。
39、作为一种可选的实施方式，结晶器可以包括第二冷却组件，第二冷却组件包括内壳和外壳，所述内壳与所述模具的外壁抵接，所述外壳套设于所述内壳的外部，内壳和外壳围设形成水流通道，水流通道环绕模具的轴向沿模具的长度方向螺旋延伸。
40、第三方面，本申请提供一种铜管生产控制系统，该控制系统包括控制器和上述技术方案中的铜管生产设备，控制器用于控制铜管生产设备中电磁搅拌装置的磁场强度和牵引装置的引拉料坯的速度。
41、本申请提供一种铜管生产方法、设备及控制系统，其中，生产方法包括：将原料置入熔炼炉中熔炼得到金属液；将金属液注入铜管生产设备的保温炉中，并使金属液维持在预设温度；将保温炉中的金属液引流至模具的成型腔内，并通过电磁搅拌装置对成型腔内的金属液进行搅动；控制结晶器对模具中的金属液进行冷却成型，并形成料坯；控制牵引装置引拉料坯。本申请提供的铜管生产方法在铜管成型的工艺流程中通过电磁搅拌装置进入到模具内的铜液进行搅拌，保证铸造铜管的壁厚的均匀性，并且可以细化铜管铸造时的晶粒，改善铸造时可能出现的气孔、中心裂纹、夹渣、分层等组织缺陷，从而提高铜管中心等轴晶率，提高铜管晶相的均匀性。
42、除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请提供的铜管生产方法、设备及控制系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。...
【技术保护点】
1.一种铜管生产方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置包括第一冷却组件，所述结晶器包括第二冷却组件；
3.根据权利要求2所述的铜管生产方法，其特征在于，在所述金属液进入所述成型腔时，控制所述第一冷却组件的回水温度在第一预设温度范围内，控制所述第二冷却组件的回水温度在第二预设温度范围内；
4.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述控制牵引装置引拉所述料坯具体包括：
5.根据权利要求4所述的铜管生产方法，其特征在于，所述控制牵引装置引拉所述料坯还包括：
6.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述牵引装置引拉所述料坯的平均速度大于或等于300mm/min，且小于或等于900mm/min。
7.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置对所述成型腔内的所述金属液进行搅动具体包括：
8.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置通入的电流大于或
9.一种铜管生产设备，其特征在于，用于执行权利要求1-8任一项所述的铜管生产方法；所述铜管生产设备包括：
10.根据权利要求9所述的铜管生产设备，其特征在于，所述模具的成型腔内设有防氧化护套；所述防氧化护套覆盖至少部分所述成型腔的内壁。
11.根据权利要求9所述的铜管生产设备，其特征在于，所述电磁搅拌装置包括壳体、电磁线圈和第一冷却组件，电磁线圈环绕所述模具设置，所述壳体包裹于所述电磁线圈的外侧；
12.根据权利要求9所述的铜管生产设备，其特征在于，所述结晶器包括第二冷却组件，所述第二冷却组件包括内壳和外壳，所述内壳与所述模具的外壁抵接，所述外壳套设于所述内壳的外部，所述内壳和所述外壳围设形成水流通道，所述水流通道环绕所述模具的轴向沿所述模具的长度方向螺旋延伸。
13.一种铜管生产控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制器和如权利要求9-12任一项所述的铜管生产设备，所述控制器用于控制所述铜管生产设备中电磁搅拌装置的磁场强度和牵引装置的引拉料坯的速度。
...【技术特征摘要】
1.一种铜管生产方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置包括第一冷却组件，所述结晶器包括第二冷却组件；
3.根据权利要求2所述的铜管生产方法，其特征在于，在所述金属液进入所述成型腔时，控制所述第一冷却组件的回水温度在第一预设温度范围内，控制所述第二冷却组件的回水温度在第二预设温度范围内；
4.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述控制牵引装置引拉所述料坯具体包括：
5.根据权利要求4所述的铜管生产方法，其特征在于，所述控制牵引装置引拉所述料坯还包括：
6.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述牵引装置引拉所述料坯的平均速度大于或等于300mm/min，且小于或等于900mm/min。
7.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置对所述成型腔内的所述金属液进行搅动具体包括：
8.根据权利要求1-3任一项所述的铜管生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌装置通入...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯焕锋，王云龙，魏连运，孙刚峰，王鹏，
申请(专利权)人：浙江铜加工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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