專利名稱：：鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造方法與結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于輕合金鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種在低頻電磁半連續(xù)立式鑄造工藝中采用帶油滑的全金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高表面質(zhì)量鎂合金錠坯生產(chǎn)的立式半連續(xù)鑄造方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造工藝中，由于高溫下金屬液和金屬初始凝殼與金屬內(nèi)套之間有較大的徑向正壓力，因此有較大的界面摩擦阻力，并且由于金屬液與內(nèi)套壁面之間易于發(fā)生接觸式粘連，對(duì)于鎂合金來說，粘連程度更為嚴(yán)重，甚至容易發(fā)生反應(yīng)性粘連，這些都加重了錠坯表面的劃痕，而且這些劃痕一般都是徑向深入錠坯內(nèi)部，顯著增加錠坯的車削量，降低成材率。對(duì)于熱頂鑄造來說，由于鎂液與保溫帽之間的高反應(yīng)性，這種反應(yīng)性粘連更易發(fā)生，不僅降低了表面質(zhì)量，而且由于反應(yīng)所造成的保溫帽粉化產(chǎn)物漂離界面，很容易嵌入錠坯表層甚至進(jìn)入金屬液也加大了錠坯所需的車削量。目前鎂合金錠坯生產(chǎn)企業(yè)的錠坯表面車削量一般高達(dá)到半徑8mm15mm，甚至更多，車削率達(dá)到10%20%,加上切除頭尾(切除量250mm300mm)，成材率只有70%80%，相當(dāng)?shù)?。因此，提高鎂合金錠坯的表面質(zhì)量對(duì)于提高錠坯成材率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。眾多研究均已表明，凝固時(shí)施加磁場(包括永磁場、電磁場、脈沖電磁場、組合電磁場等)對(duì)DC鑄造過程中合金液的溫度場、流場、濃度場以及形核和長大等凝固行為均產(chǎn)生影響，達(dá)到組織均勻化、晶粒細(xì)化、宏觀偏析得到抑制等效果，從而顯著改善半連續(xù)鑄造錠坯的冶金質(zhì)量。同時(shí)，在電磁力徑向分量作用下，結(jié)晶器中的金屬液被推向中心，形成顯著的彎液面，降低了金屬液與結(jié)晶器內(nèi)套的接觸壓力，因此施加電磁場也可以對(duì)錠坯表面質(zhì)量的提高起到良好的作用。但是，由于高溫下金屬液與金屬內(nèi)套之間仍然有較大的徑向正壓力，從而仍有較大的摩擦阻力，所以難以完全避免金屬液與內(nèi)套壁面之間的粘連。對(duì)于鎂合金來說，粘連程度更為嚴(yán)重，這些都加重了錠坯表面的劃痕，而且這些劃痕一般都是徑向深入錠坯內(nèi)部，顯著增加錠坯的車削量。另外，鎂合金的低頻電磁半連續(xù)立式鑄造一般采用熱頂加石墨環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶器系統(tǒng)(見CN1216707)，由于保溫帽和石墨環(huán)耐久性差，增加了成本消耗；同時(shí)，盡管由于施加了低頻電磁場所致的低鑄造液穴可以大幅度提高鑄造速度，但總體上來說，熱頂式結(jié)晶器鑄造系統(tǒng)的鑄造速度不高。而金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)由于有很強(qiáng)的一次冷卻，客觀上要求采用較高的鑄造速度，否則會(huì)由于"抱芯"作用而使鑄造過程難以持續(xù)，但此時(shí)一般均具有很深的液穴，錠坯中心組織粗大，宏觀偏析嚴(yán)重，冶金質(zhì)量差。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前鎂合金錠坯表面質(zhì)量不盡如人意，造成表面車削量大，成材率低等問題，本發(fā)明提供一種鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造方法與結(jié)晶器。本發(fā)明的結(jié)晶器包括金屬內(nèi)套、冷卻系統(tǒng)、勵(lì)磁線圈、潤滑油環(huán)和保護(hù)氣環(huán)，金屬內(nèi)套處于結(jié)晶器的中心，在金屬內(nèi)套外為冷卻水箱和擋板構(gòu)成的腔體冷卻系統(tǒng)，在冷卻水腔內(nèi)下部設(shè)有勵(lì)磁線圈，在結(jié)晶器內(nèi)套的上沿設(shè)有油環(huán)，在油環(huán)的上方置有保護(hù)氣環(huán)。金屬內(nèi)套為豎直的圓筒型或其下半部分有3~10°的開口度。冷卻系統(tǒng)設(shè)有進(jìn)水口，設(shè)在冷卻水腔體內(nèi)的勵(lì)磁線圈浸末在冷卻水中，勵(lì)磁線圈與設(shè)在結(jié)晶器外部的低頻電源相接。油環(huán)由下腔和上蓋構(gòu)成，油環(huán)下腔設(shè)有3個(gè)凹槽與上蓋一起構(gòu)成3個(gè)儲(chǔ)油室，儲(chǔ)油室之間由若干缺口連通，在油環(huán)下腔的上沿有一梢度，油環(huán)下腔與上蓋之間留有油縫，油環(huán)與設(shè)在結(jié)晶器外的供油系統(tǒng)相通；保護(hù)氣環(huán)上設(shè)有保護(hù)氣出口。本發(fā)明的方法采用前述鎂合金錠坯油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，按以下步驟進(jìn)行(1)首先在金屬內(nèi)套內(nèi)壁涂上薄層潤滑油，對(duì)中引錠頭，開啟結(jié)晶器冷卻系統(tǒng)，控制冷卻水流量先冷卻勵(lì)磁線圈；(2)開啟低頻發(fā)生電源，向勵(lì)磁線圈通低頻交流電，如兩組勵(lì)磁線圈時(shí)一組通低頻交流電，另一組同時(shí)通直流電，為結(jié)晶器提供低頻電磁場或低頻電磁振蕩場；使電磁場達(dá)到設(shè)定值2000AT4000AT;施加的電磁場為低頻電磁場，頻率范圍為1Hz90Hz，結(jié)晶器空載時(shí)結(jié)晶器中心的電磁場強(qiáng)度為10mT200mT，直流電磁感應(yīng)強(qiáng)度為5100mT;(3)將鎂合金液引入置于結(jié)晶器內(nèi)套心部的分流盤中，由分流盤分流后進(jìn)入結(jié)晶器的金屬內(nèi)套與引錠頭組成的空間中，同時(shí)開啟保護(hù)氣環(huán)為鎂合金液提供氣體保護(hù)；(4)待鎂合金液充滿引錠頭頂部，液面上升至接近正常鑄造高度后，按設(shè)定鑄造速度開動(dòng)鑄造機(jī)并調(diào)控結(jié)晶器液面至穩(wěn)定。設(shè)定鑄造速度依合金牌號(hào)和錠坯規(guī)格而異，一般為50~300mm/min;(5)加大冷卻水流量，開啟與調(diào)節(jié)控制油環(huán)的控制閥門為金屬內(nèi)套內(nèi)壁提供連續(xù)潤滑。本發(fā)明在完全金屬內(nèi)套的結(jié)晶器系統(tǒng)中施加低頻電磁場，并采用連續(xù)供油方式實(shí)現(xiàn)金屬內(nèi)套壁面的潤滑，實(shí)現(xiàn)低頻電磁鑄造與金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)的結(jié)合(附圖l)，達(dá)到兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)。在鑄造過程中低頻電磁場的電磁表面壓力所致的熔體與結(jié)晶器內(nèi)壁的軟接觸效應(yīng)，大大降低了界面接觸壓力，更重要的是促進(jìn)了潤滑劑在熔體與結(jié)晶器內(nèi)套內(nèi)壁之間的滲入，從而易于使熔體與內(nèi)套之間形成連續(xù)的潤滑油膜層，大大降低了界面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，同時(shí)還可以采用下半部內(nèi)壁具有一定開口度的金屬內(nèi)套以進(jìn)一步降低初始凝殼與內(nèi)套的摩擦。界面接觸壓力和滑動(dòng)摩擦系數(shù)的降低均對(duì)界面摩擦力的降低起到良好作用，從而導(dǎo)致錠坯表面質(zhì)量的顯著提高。而連續(xù)潤滑油膜層的形成，則可以降低鎂液通過結(jié)晶器內(nèi)壁的導(dǎo)熱通量，有效減小了金屬內(nèi)套的一次冷卻作用，減小初始凝殼厚度和降低初始凝固點(diǎn)高度，這有利于增強(qiáng)電磁的軟接觸效果。兩者相互促進(jìn)，并結(jié)合特別設(shè)計(jì)的保護(hù)氣供給系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)表面質(zhì)量十分優(yōu)良的鎂合金錠坯的生產(chǎn)與制備。同時(shí)，低頻電磁場通過對(duì)流場的改變，降低了錠坯凝固的徑向溫度梯度，降低了凝固液穴深度，提高了傳統(tǒng)全金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)鑄造工藝生產(chǎn)的錠坯的內(nèi)部冶金質(zhì)量；全金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)則避免了低頻電磁鑄造一般采用的熱頂鑄造結(jié)晶器系統(tǒng)的相對(duì)低速和鑄造成本(保溫帽消耗)高等缺陷，并可顯著提高低頻電磁鑄造工藝的鑄造速度。內(nèi)套壁面油膜的存在也有利于促進(jìn)液穴中合金液的對(duì)流范圍與強(qiáng)度，同時(shí)也有利于增強(qiáng)電磁細(xì)化效果。因此，本研究的工藝方法也可實(shí)現(xiàn)鎂合金錠坯的高速高質(zhì)量鑄造，并可降低鑄造耗材成本。因此，本發(fā)明通過結(jié)晶器系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電磁、油滑、水冷、保護(hù)氣的有機(jī)結(jié)合，可極大提高鎂合金錠坯的表面質(zhì)量，大幅度降低鎂合金錠坯的表面車削量，同時(shí)可以顯著提高鑄造速度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。圖1是本發(fā)明的油滑低頻電磁半連續(xù)鑄造結(jié)晶器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的油滑低頻電磁半連續(xù)鑄造結(jié)晶器的油環(huán)與保護(hù)氣環(huán)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的油滑低頻電磁半連續(xù)鑄造結(jié)晶器金屬內(nèi)套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的低位勵(lì)磁線圈所形成的液穴與對(duì)流渦旋形狀示意圖；圖中，l水箱蓋，2水箱底，3擋水板，4金屬內(nèi)套，5二次冷卻水縫，6油環(huán)，7保護(hù)氣環(huán)，8勵(lì)磁線圈，9進(jìn)水口，IO內(nèi)套上沿與油環(huán)的接觸點(diǎn)，ll油環(huán)下腔，12油環(huán)上蓋，13保護(hù)氣環(huán)下底，14保護(hù)氣環(huán)上蓋，15油縫，16結(jié)晶器內(nèi)套內(nèi)壁，17分流盤，18彎液面，19潤滑油膜，20液一固相區(qū)界面。圖5為采用本發(fā)明方法與傳統(tǒng)DC鑄造方法制備的AZ80鎂合金錠坯的表面特征對(duì)比圖；其中(a)為采用傳統(tǒng)DC鑄造方法制備，(b)為采用本發(fā)明方法鑄造制備圖6為采用本發(fā)明方法制備的幾種添加了阻燃元素的AZ80鎂合金錠坯的典型表面特征對(duì)比圖；其中(a)為AZ80+20ppmBe，(b)為AZ80+0.2%Y，(c)為AZ80+0.5%Y圖7為電磁場與油滑對(duì)錠坯表面質(zhì)量影響的對(duì)照?qǐng)D；其中(a)油滑對(duì)DC鑄造錠坯表面的影響，(b)電磁對(duì)油滑鑄造錠坯表面的影響圖8為采用本發(fā)明方法鑄造的鎂合金錠坯車削量的效果示意圖。其中(a)0)244mmAZ80車削量R-2mm，(b)OlOOmmAZ31車削量R=lmm(c)0160mmGW103K鎂合金車削量R=0.5~1.5mm具體實(shí)施方式本發(fā)明的結(jié)晶器如圖1所示，其結(jié)晶器的內(nèi)套4為全金屬制成，12個(gè)勵(lì)磁線圈8置于由水箱蓋1、水箱底2和擋水板3圍成的結(jié)晶器二次冷卻水水腔內(nèi)偏下部。全金屬內(nèi)套4置于結(jié)晶器中心孔中，金屬內(nèi)套4為豎直的圓筒型或者其下半部分有傾斜角度為310。的開口度，如圖3所示。油環(huán)6置于結(jié)晶器金屬內(nèi)套4的上沿，在油環(huán)6的上方設(shè)有保護(hù)氣環(huán)7。二次冷卻水由進(jìn)水口9進(jìn)入水腔內(nèi)部，經(jīng)由擋水板3上沿，再由二/欠冷卻水縫5噴射到錠坯表面。擋水板3的作用在于勵(lì)磁線圈8可以浸末在冷卻水中，不發(fā)生因過熱而破壞其絕緣層。潤滑系統(tǒng)采用具有很好剛度并且透磁性能優(yōu)良的不銹鋼材質(zhì)制造，在鑄造過程中不因高溫發(fā)生變形，同時(shí)對(duì)電磁場的削弱作用也較小。油環(huán)由油環(huán)下腔11和上蓋12構(gòu)成，由油環(huán)下腔11的三個(gè)凹槽和上蓋構(gòu)成A、B、C三個(gè)環(huán)狀儲(chǔ)油室，之間由若干個(gè)缺口連通，如圖2所示。潤滑油由A室進(jìn)入B室，再進(jìn)入C室，然后由油縫15進(jìn)入油環(huán)下腔11上沿的斜臺(tái)D，再進(jìn)入金屬內(nèi)套上沿的斜臺(tái)E，這樣可以有效保證潤滑油的均勻分布。保護(hù)氣環(huán)也由下底13和上蓋14構(gòu)成，保護(hù)氣出口大小和斜度要能夠保證氣體在液面上的有效覆蓋。供油系統(tǒng)一般采用液位差實(shí)現(xiàn)供油，也可以采用小泵站加壓的方式實(shí)現(xiàn)供油。油環(huán)6和保護(hù)氣環(huán)7以及結(jié)晶器內(nèi)的全金屬內(nèi)套4均可以很方便拆卸與安裝，便于系統(tǒng)的維護(hù)與修理。錠坯鑄造的基本方法是將鎂合金液引入結(jié)晶器內(nèi)套與引錠頭組成的空間中，由保護(hù)氣環(huán)為鎂合金液提供氣體保護(hù)，由結(jié)晶器內(nèi)套頂部的油環(huán)系統(tǒng)為金屬內(nèi)套內(nèi)壁提供潤滑，置于結(jié)晶器二次冷卻水水腔內(nèi)部的勵(lì)磁線圈通低頻交流電或直流電為結(jié)晶器中的鎂合金液提供電磁場。圖4為低位勵(lì)磁線圈所形成的液穴與對(duì)流渦旋形狀示意圖。可見，由于勵(lì)磁線圈位置較靠近結(jié)晶器底部，電磁場引起的渦旋中心接近液穴底部，可使液穴底部的鎂液及糊狀兩相區(qū)的鎂液得到較充分的對(duì)流攪動(dòng)，而接近彎液面的鎂液攪動(dòng)速度較小，從而使得液穴中實(shí)現(xiàn)"表面風(fēng)平浪靜，下面波濤洶涌"的效果。這種結(jié)構(gòu)可以避免由于渦旋而加重液面的氧化膜破壞，又可以加強(qiáng)液穴底部初生枝晶的破碎與漂移。對(duì)提高錠坯表面質(zhì)量和優(yōu)化錠坯內(nèi)部組織都是相當(dāng)重要的。本發(fā)明的方法采用前述鎂合金錠坯油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，具體操作是完成鎂合金熔煉與凈化工作，并完成結(jié)晶器系統(tǒng)安裝、金屬內(nèi)套內(nèi)壁涂油(預(yù)先涂抹一薄層潤滑油)和引錠頭對(duì)中等相關(guān)準(zhǔn)備工作之后，開啟結(jié)晶器的二次水冷系統(tǒng)(可以控制較小的水量，主要目的是冷卻置于二次水冷腔中的勵(lì)磁線圈)；開啟低頻發(fā)生電源，為勵(lì)磁線圈通低頻交流電(或兩組時(shí)的另一組同時(shí)通以直流電)，為結(jié)晶器系統(tǒng)提供低頻電磁場(或低頻電磁振蕩場)；待電磁場達(dá)到設(shè)定值之后，通過引流管(動(dòng)力為電子輸液泵或者氣泵造成的密閉坩堝內(nèi)與大氣的正壓差。流量采用調(diào)節(jié)輸液泵流量或者調(diào)節(jié)壓差與浮漂聯(lián)合控制)把鎂合金液引入置于結(jié)晶器內(nèi)套心部的分流盤中，由分流盤分流后進(jìn)入結(jié)晶器的金屬內(nèi)套與引錠頭組成的空間中，同時(shí)開啟保護(hù)氣環(huán)為鎂合金液提供氣體保護(hù)；待鎂合金液充滿引錠頭頂部并且液面上升到接近正常鑄造高度后，按設(shè)定鑄造速度開動(dòng)鑄造^l并調(diào)控結(jié)晶器液面；液面穩(wěn)定之后，加大二次冷卻水流量到正常值，并開啟與調(diào)節(jié)油環(huán)的控制閥門為金屬內(nèi)套內(nèi)壁提供連續(xù)潤滑(潤滑油可以靠液位差供油也可以用油泵加壓供油)，從而實(shí)現(xiàn)鎂合金的油滑低頻電磁立式半連續(xù)鑄造。圖7是電磁場與油滑對(duì)錠坯表面質(zhì)量的影響效果比較。可見，油滑與電磁場共同對(duì)錠坯表面質(zhì)量的提高作貢獻(xiàn)。圖5是本發(fā)明方法與傳統(tǒng)DC鑄造方法制備的AZ80鎂合金錠坯的表面特征對(duì)比?？梢姡景l(fā)明的方法制備的鎂合金錠坯的表面質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鑄造。本發(fā)明適合于鑄造①100rmnO500mm的鎂合金圓坯和各種規(guī)格的鎂合金扁坯的生產(chǎn)。同時(shí)，也可以用于如鋁等其他輕金屬及其合金的圓坯或方坯的制備。結(jié)晶器中的全金屬內(nèi)套一般采用鍛鋁合金制造，也可以采用透磁不銹鋼或者鈦及其合金制造。油環(huán)和保護(hù)氣環(huán)采用透磁不銹鋼制造。所用的潤滑劑為工業(yè)蓖麻油或工業(yè)椰子油等在室溫下具有適當(dāng)流動(dòng)性并與鎂合金液接觸時(shí)具有較少油煙的含碳量較高的油脂。保護(hù)氣體采用COrK0.55)vol。/。SF6混合氣體。在結(jié)晶器中所施加的低頻電磁頻率范圍為1Hz90Hz，勵(lì)磁線圈的低頻磁場強(qiáng)度為2000AT40000AT;或者所施加的低頻電磁振蕩頻率范圍為1Hz90Hz，低頻電磁強(qiáng)度為2000AT40000AT，靜磁場強(qiáng)度為1500AT30000AT。引錠頭進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)套且無鎂液時(shí)，結(jié)晶器金屬內(nèi)套下沿的交流電紐感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到10200mT，直流電磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到5100mT。冷卻水流量、潤滑油流量和保護(hù)氣體流量根據(jù)合金牌號(hào)、鑄造速度、錠坯規(guī)格而具體確定。原則是冷卻水流量應(yīng)保證足夠的二次冷卻強(qiáng)度且不引起錠坯熱裂發(fā)生；潤滑油流量要保證鎂合金液與金屬內(nèi)套內(nèi)壁不發(fā)生粘連同時(shí)不因油量過大而發(fā)生潤滑油的燃燒；保護(hù)氣則要保證鎂合金液表面保持良好的保護(hù)膜。圖6表明，鎂合金添加阻燃元素后的錠坯表面特征有所差別，但已經(jīng)表明，車削量并沒有明顯差別。圖8是本發(fā)明方法的幾個(gè)應(yīng)用效果實(shí)例?？梢姡瑢?duì)于不同規(guī)格與牌號(hào)的鎂合金錠坯，本發(fā)明的方法均可以達(dá)到小車削量的效果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用低頻電磁場與施加油滑的全金屬內(nèi)套結(jié)晶器系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，大大降低了鎂合金液與金屬內(nèi)套之間的摩擦力，顯著提高了錠坯的表面質(zhì)量，錠坯表面車削量由傳統(tǒng)DC鑄造的5nun10mm(車削率為9%~18°/)降低到lmm5mm(車削率為48%)，降低幅度達(dá)50%以上，可以顯著降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于結(jié)晶器采用了油滑結(jié)合金屬內(nèi)套設(shè)計(jì)，并由于電磁鑄造時(shí)顯著變淺的液穴，使得鑄造速度得到顯著提高，提高幅度達(dá)到1.4~23倍。下表為采用本發(fā)明的方法對(duì)AZ31、AZ80、GW103K等幾種鎂合金制備不同規(guī)格的錠坯。表l列出了本發(fā)明方法制備錠坯的車削量和車削率，并與傳統(tǒng)DC鑄造方法制備錠坯進(jìn)行了比較，可見錠坯的車削率得到顯著降低。表2為幾種不同規(guī)格錠坯的鑄造速度對(duì)比，可見，本發(fā)明方法的鑄造速度明顯高于傳統(tǒng)DC鑄造方法的鑄造速度。表1本發(fā)明方法與傳統(tǒng)DC鑄造方法的車削量和車削率對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2本發(fā)明方法與傳統(tǒng)DC鑄造方法的鑄造速度對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，其特征在于該結(jié)晶器包括金屬內(nèi)套、冷卻系統(tǒng)、勵(lì)磁線圈、潤滑油環(huán)和保護(hù)氣環(huán)，金屬內(nèi)套處于結(jié)晶器的中心，在金屬內(nèi)套外為冷卻水箱和擋板構(gòu)成的腔體冷卻系統(tǒng)，在冷卻水腔內(nèi)下部設(shè)有勵(lì)磁線圈，在結(jié)晶器內(nèi)套的上沿設(shè)有油環(huán)，在油環(huán)的上方置有保護(hù)氣環(huán)。2、如權(quán)利要求1所述的鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，其特征在于所述金屬內(nèi)套為豎直的圓筒型或其下半部分有310。的開口度。3、如權(quán)利要求1所述的鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)設(shè)有進(jìn)水口，設(shè)在冷卻水腔體內(nèi)的勵(lì)磁線圈浸末在冷卻水中，勵(lì)磁線圈與設(shè)在結(jié)晶器外部的低頻電源相接，且勵(lì)磁線圈較靠近結(jié)晶器底部。4、如權(quán)利要求1所述的鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，其特征在于所述油環(huán)由下腔和上蓋構(gòu)成，油環(huán)下腔設(shè)有3個(gè)凹槽與上蓋一起構(gòu)成3個(gè)儲(chǔ)油室，儲(chǔ)油室之間由若干缺口連通，在油環(huán)下腔的上沿有一梢度，油環(huán)下腔與上蓋之間留有油縫，油環(huán)與設(shè)在結(jié)晶器外的供油系統(tǒng)相通，所用的潤滑劑為工業(yè)蓖麻油或工業(yè)椰子油等在室溫下具有適當(dāng)流動(dòng)性并與鎂合金液接觸時(shí)具有較少油煙的含碳量較高的油脂。5、如權(quán)利要求1所述的鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，其特征在于所述保護(hù)氣環(huán)上設(shè)有保護(hù)氣出口。6、一種鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造方法，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器，按以下步驟進(jìn)行-(1)首先在金屬內(nèi)套內(nèi)壁涂上薄層潤滑油，對(duì)中引錠頭，開啟結(jié)晶器冷卻系統(tǒng)，控制冷卻水流量先冷卻勵(lì)磁線圈；(2)開啟低頻發(fā)生電源，向勵(lì)磁線圈通低頻交流電，如兩組勵(lì)磁線圈時(shí)一組通低頻交流電，另一組同時(shí)通直流電，為結(jié)晶器提供低頻電磁場或低頻電磁振蕩場；使電磁場達(dá)到設(shè)定值2000AT4000AT;(3)將鎂合金液引入置于結(jié)晶器內(nèi)套心部的分流盤中，由分流盤分流后進(jìn)入結(jié)晶器的金屬內(nèi)套與引錠頭組成的空間中，同時(shí)開啟保護(hù)氣環(huán)為鎂合金液提供氣體保護(hù)；(4)待鎂合金液充滿引錠頭頂部，液面上升至接近正常鑄造高度后，按設(shè)定鑄造速度開動(dòng)鑄造機(jī)并調(diào)控結(jié)晶器液面至穩(wěn)定，設(shè)定鑄造速度依合金牌號(hào)和錠坯規(guī)格而異，一般為50300mm/min;(5)加大冷卻水流量，開啟與調(diào)節(jié)控制油環(huán)的控制闊門為金屬內(nèi)套內(nèi)壁提供連續(xù)潤滑。7、如權(quán)利要求6所述的鎂合金錠坯的油滑電磁式立式半連續(xù)鑄造方法，其特征在于所施加的電磁場為低頻電磁場，頻率范圍為lHz90Hz，結(jié)晶器空載時(shí)結(jié)晶器中心的電磁場強(qiáng)度為10mT200mT，直流電磁感應(yīng)強(qiáng)度為5100mT。全文摘要一種鎂合金錠坯的油滑電磁立式半連續(xù)鑄造方法與結(jié)晶器，包括金屬內(nèi)套、冷卻系統(tǒng)、勵(lì)磁線圈、潤滑油環(huán)和保護(hù)氣環(huán)，金屬內(nèi)套處于結(jié)晶器的中心，金屬內(nèi)套外為腔體冷卻系統(tǒng)，在冷卻水腔內(nèi)下部設(shè)有勵(lì)磁線圈，在結(jié)晶器內(nèi)套上沿設(shè)有油環(huán)，在油環(huán)的上方置有保護(hù)氣環(huán)。本發(fā)明方法步驟是首先在金屬內(nèi)套內(nèi)壁涂上薄層潤滑油，開啟結(jié)晶器冷卻系統(tǒng)；然后開啟低頻發(fā)生電源，向勵(lì)磁線圈通低頻交流電；將鎂合金液引入置于結(jié)晶器內(nèi)套心部的分流盤中，開啟保護(hù)氣環(huán)；待鎂合金液充滿引錠頭頂部，開動(dòng)鑄造機(jī)并調(diào)控結(jié)晶器液面至穩(wěn)定；加大冷卻水流量，開啟與調(diào)節(jié)控制油環(huán)的控制閥門。本發(fā)明可提高鎂合金錠坯的表面質(zhì)量，降低鎂合金錠坯的表面車削量，提高鑄造速度。文檔編號(hào)B22D11/10GK101239371SQ20081001064公開日2008年8月13日申請(qǐng)日期2008年3月14日優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日發(fā)明者樂啟熾,崔建忠,張志強(qiáng),趙志浩申請(qǐng)人:東北大學(xué)