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一種結(jié)晶器的制造方法

文檔序號(hào):3331271閱讀:223來(lái)源:國(guó)知局
一種結(jié)晶器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種結(jié)晶器,裝設(shè)于鑄造平臺(tái)上,所述結(jié)晶器具有多個(gè)鑄錠型腔以同時(shí)鑄造多根鑄錠;所述結(jié)晶器上設(shè)有連接孔以及分別連接于連接孔和多個(gè)鑄錠型腔之間的多個(gè)支撐梁;多個(gè)鑄錠型腔呈圓周均勻分布;所述連接孔位于多個(gè)鑄錠型腔形成的圓的圓心處;鑄錠型腔的數(shù)量為4~8個(gè);所述結(jié)晶器外設(shè)有結(jié)晶器殼體;所述結(jié)晶器殼體上設(shè)有用于向鑄造平臺(tái)通入防護(hù)氣體以防止流出的熔體發(fā)生氧化燃燒的進(jìn)氣孔;所述結(jié)晶器殼體底端設(shè)有若干冷卻水出水孔。本實(shí)用新型通過(guò)采用具有多個(gè)鑄錠型腔的結(jié)晶器,可同時(shí)鑄造4~8根鑄錠,有效提高了鑄錠的生產(chǎn)效率,縮短了鑄錠的熔鑄時(shí)間,相應(yīng)的人力、電力、物力都可大量的節(jié)省,從而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及半連續(xù)鑄錠【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是涉及立式直接水冷半連續(xù)鑄錠技術(shù) 領(lǐng)域,具體為鑄錠時(shí)使用的一種結(jié)晶器。 一種結(jié)晶器

【背景技術(shù)】
[0002] 鑄錠就是將經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋁熔體在690°C?720°C時(shí)(根據(jù)合金品種而定),通過(guò) 轉(zhuǎn)注工具,澆注到帶有水冷卻設(shè)施的結(jié)晶器(模具)中,使熔體在重力下充型、冷卻、凝固成 具有鑄模型腔狀鋁錠坯的工藝過(guò)程,即熔體金屬連續(xù)地通過(guò)結(jié)晶器,實(shí)現(xiàn)凝固結(jié)晶并成型 的錠坯生產(chǎn)工藝。工程上把這種鑄錠方式簡(jiǎn)稱DC法,即直接水冷鑄錠法。因受鑄錠設(shè)備空 間尺寸的限制,每一鑄次的鑄坯長(zhǎng)度都不能超出設(shè)備允許的范圍,因此這種方法只能是半 連續(xù)的。
[0003] 半連續(xù)鑄錠時(shí),金屬熔體被均勻地導(dǎo)入外壁用水冷卻的結(jié)晶器中,在結(jié)晶器壁和 結(jié)晶器底座的共同作用下迅速凝固結(jié)晶,并形成一個(gè)較堅(jiān)固的凝固殼。待結(jié)晶器中金屬熔 體的水平液面達(dá)到一定高度時(shí),鑄錠機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)就帶動(dòng)底座和已凝固在底座上的凝固殼 一起以一定速度連續(xù)、均勻地向下移動(dòng)。脫離開(kāi)結(jié)晶器的已凝固成鑄坯的部分立即受到來(lái) 自結(jié)晶器下緣處的二次冷卻水的直接冷卻,錠坯的結(jié)晶層也隨之連續(xù)地向中心區(qū)域推進(jìn)并 完全凝固結(jié)晶。待鑄坯長(zhǎng)度達(dá)到規(guī)定尺寸后,停止鑄錠,卸下鑄坯,鑄錠機(jī)底座回到原始位 置,即完成一個(gè)鑄次。
[0004] 不論立式還是水平式半連續(xù)鑄錠法為實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定地凝固結(jié)晶過(guò)程,單位時(shí)間 內(nèi)熔體帶入結(jié)晶器中的總熱量必須與通過(guò)結(jié)晶器、冷卻水等冷卻渠道向空間散失的熱量保 持平衡,否則,正常的工藝過(guò)程將遭到破壞。半連續(xù)鑄錠的工藝特點(diǎn)是:鑄錠過(guò)程中澆注系 統(tǒng)與結(jié)晶間的合理配置,減少了金屬液體的飛濺和擾動(dòng),防止了氧化膜和夾渣等有害物質(zhì) 的混入;可連續(xù)、穩(wěn)定地將熔體金屬注入結(jié)晶器中,因此可以采用較低的澆注溫度進(jìn)行鑄 錠,這有利于消除鑄錠的氣孔和疏松缺陷;以水為冷卻介質(zhì),鑄錠的凝固結(jié)晶是在極強(qiáng)的過(guò) 冷條件下完成的,鑄錠結(jié)晶組織致密,又因結(jié)晶始終保持順序結(jié)晶,有明顯的方向性,這有 利于清除縮孔和裂紋缺陷;鑄錠的長(zhǎng)度較長(zhǎng),可根據(jù)加工車間工藝要求進(jìn)行合理切斷,這可 減少切頭、切尾的損失。目前基本都是立式直接水冷半連續(xù)單根鑄錠,單根鑄錠的缺點(diǎn)如 下:
[0005] 1、質(zhì)量較差:因結(jié)晶器內(nèi)冷凝外殼的收縮而形成氣隙,在鑄錠的表面產(chǎn)生嚴(yán)重的 偏析廇,甚至出現(xiàn)表面拉裂、拉漏現(xiàn)象,由于液面控制的不穩(wěn)定而產(chǎn)生冷隔和夾渣缺陷。
[0006] 2、工作效率較低:因每次只能鑄錠一根6米長(zhǎng)的鑄錠,以090mm的鎂合金鑄棒來(lái) 測(cè)算,鑄錠一噸產(chǎn)品共需22小時(shí)。
[0007] 3、生產(chǎn)成本較高:22小時(shí)的熔鑄時(shí)間,需要使熔體一直處于加熱和保溫狀態(tài),鑄 錠設(shè)備一直處于開(kāi)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。人力、電力、物力都處于大量的消耗之中。
[0008] 4、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)作業(yè):因在極窄小的結(jié)晶器型腔中進(jìn)行操作,沒(méi)有足夠 的工作空間,所以不能安裝自動(dòng)控制液面裝置,只能依賴有經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行作業(yè)。
[0009]目前國(guó)內(nèi)也有企業(yè)進(jìn)行半連續(xù)多根鑄錠的生產(chǎn)方式,即若同時(shí)生產(chǎn)2根,則由2個(gè) 人各自同時(shí)控制其中的1根;若同時(shí)生產(chǎn)4根,則由4個(gè)人各自同時(shí)控制其中的1根進(jìn)行人 海操作,若再增加根數(shù),卻因沒(méi)有多人站立的位置而沒(méi)法實(shí)現(xiàn)。此外,由于因熔體(例如鎂 及鎂合金)在空氣中極易氧化燃燒,目前國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)立式直接水冷半連續(xù)同時(shí)鑄造 4根以上鎂合金鑄錠的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0010] 半連續(xù)鑄模又稱為結(jié)晶器(冷凝槽),每種結(jié)晶器因其直徑和規(guī)格的不同都有與 之相配套的引錠托座而組成完整的鑄錠型腔,結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)不僅決定了鑄錠的形狀和尺 寸,還影響到鑄錠的內(nèi)部組織、表面質(zhì)量及裂紋狀況。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0011] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)晶器,用于解 決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)晶器無(wú)法用于實(shí)現(xiàn)立式直接水冷半連續(xù)多根鑄錠鑄造的問(wèn)題。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實(shí)用新型提供一種結(jié)晶器,裝設(shè)于鑄造平臺(tái) 上,所述結(jié)晶器具有多個(gè)鑄錠型腔以同時(shí)鑄造多根鑄錠;所述結(jié)晶器上設(shè)有連接孔以及分 別連接于連接孔和多個(gè)鑄錠型腔之間的多個(gè)支撐梁。
[0013] 優(yōu)選地,多個(gè)鑄錠型腔呈圓周均勻分布。
[0014] 優(yōu)選地,所述連接孔位于多個(gè)鑄錠型腔形成的圓的圓心處。
[0015] 優(yōu)選地,鑄錠型腔的數(shù)量為4?8個(gè)。
[0016] 優(yōu)選地,所述結(jié)晶器外設(shè)有結(jié)晶器殼體。
[0017] 優(yōu)選地,所述結(jié)晶器殼體頂部設(shè)有缺口。
[0018] 優(yōu)選地,所述結(jié)晶器殼體上設(shè)有用于向鑄造平臺(tái)通入防護(hù)氣體以防止流出的熔體 發(fā)生氧化燃燒的進(jìn)氣孔。
[0019] 優(yōu)選地,所述結(jié)晶器殼體底端設(shè)有若干冷卻水出水孔。
[0020] 如上所述,本實(shí)用新型的一種結(jié)晶器,具有以下有益效果:
[0021] 本實(shí)用新型通過(guò)采用具有多個(gè)鑄錠型腔的結(jié)晶器,可同時(shí)鑄造4?8根鑄錠,有效 提高了鑄錠的生產(chǎn)效率,縮短了鑄錠的熔鑄時(shí)間,相應(yīng)的人力、電力、物力都可大量的節(jié)省, 從而降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1顯示為本實(shí)用新型的一種結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2顯示為本實(shí)用新型的一種結(jié)晶器與分流盤(pán)的安裝示意圖。
[0024] 圖3顯示為本實(shí)用新型的一種結(jié)晶器中保溫帽、分流盤(pán)及結(jié)晶器的安裝示意圖。
[0025] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0026] 1 結(jié)晶器
[0027] 11 結(jié)晶器殼體
[0028] 111 進(jìn)氣孔
[0029] 112 冷卻水出水孔
[0030] 12 鑄錠型腔
[0031] 13 連接孔
[0032] 14 支撐梁
[0033] 2 分流盤(pán)
[0034] 3 保溫帽
[0035] 4 冷卻水箱
[0036] 5 進(jìn)水管

【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本 說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0038] 請(qǐng)參閱圖1至圖3。須知,本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用 以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實(shí)用新 型可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小 的調(diào)整,在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本實(shí)用新 型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說(shuō)明書(shū)中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中間"及"一"等的用語(yǔ),亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的 范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的 范疇。
[0039] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)晶器,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)晶器無(wú)法用于 實(shí)現(xiàn)立式直接水冷半連續(xù)多根鑄錠鑄造的問(wèn)題。以下將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一種結(jié)晶器 的原理和實(shí)施方式,使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可理解本實(shí)用新型的一種結(jié)晶 器。
[0040] 結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)不僅決定了鑄錠的形狀和尺寸,還影響到鑄錠的內(nèi)部組織、表面質(zhì) 量及裂紋狀況。如圖1至圖3所示,本實(shí)施例提供一種結(jié)晶器,所述結(jié)晶器1具有多個(gè)鑄錠 型腔12以同時(shí)鑄造多根鑄錠;所述結(jié)晶器1上設(shè)有連接孔13以及分別連接于連接孔13和 多個(gè)鑄錠型腔12之間的多個(gè)支撐梁14。
[0041] 多個(gè)鑄錠型腔12呈圓周均勻分布,鑄錠型腔12的數(shù)量為4?8個(gè),所述連接孔13 位于多個(gè)鑄錠型腔12形成的圓的圓心處。
[0042] 如圖2所示,用于鑄錠的熔體經(jīng)漏斗流道流入所述分流盤(pán)2。所述分流盤(pán)2與所述 結(jié)晶器1相連用于將熔體分流至所述結(jié)晶器1各鑄錠型腔12,圖2顯示為所述分流盤(pán)2與 所述結(jié)晶器1的安裝結(jié)合的示意圖。
[0043] 保溫帽3扣蓋在所述結(jié)晶器1并與所述分流盤(pán)2相連用于防止分流盤(pán)2內(nèi)或漏斗 流道處熔體發(fā)生冷凝堵塞。
[0044] 如圖3所示,顯示為保溫帽3、分流盤(pán)2及結(jié)晶器1的安裝示意圖,所述結(jié)晶器1外 設(shè)有結(jié)晶器殼體11。其中,所述結(jié)晶器殼體11也設(shè)有與保溫帽3中分流口相匹配的缺口; 所述結(jié)晶器殼體11上裝設(shè)有用于向鑄造平臺(tái)通入防護(hù)氣體以防止流出的熔體發(fā)生氧化燃 燒的進(jìn)氣孔111 ;所述結(jié)晶器殼體11底端設(shè)有若干冷卻水出水孔112。
[0045] 在鑄錠的下行過(guò)程中,需要不斷調(diào)整流口處的釬塞,使結(jié)晶器1中的熔體液面應(yīng) 始終保持在適當(dāng)?shù)奈恢?,高則溢出,低則拉漏,后果很嚴(yán)重。
[0046] 所述鑄造平臺(tái)裝設(shè)有冷卻水箱4,所述冷卻水箱盛4裝有冷卻水并通過(guò)冷卻水的 流動(dòng)冷卻熔體;如圖2所示,所述冷卻水箱4設(shè)有進(jìn)水管5,所述鑄造平臺(tái)設(shè)有多個(gè)出水口, 以更好地通過(guò)冷卻水的流動(dòng)冷卻熔體。
[0047] 在鑄造平臺(tái)鑄造鑄錠的過(guò)程中,鑄造機(jī)通過(guò)引錠托座牽引從結(jié)晶器1出來(lái)的已經(jīng) 冷凝的鑄錠。
[0048] 目前鑄造單根鑄錠時(shí)每次只能鑄造一根6米長(zhǎng)的鑄錠,例如,以直徑為90mm的鎂 合金鑄棒來(lái)測(cè)算,鑄造一噸產(chǎn)品共需22小時(shí),若采用本實(shí)用新型的多根鑄造系統(tǒng)同時(shí)鑄造 4?8根,鑄造一噸產(chǎn)品共需3-5小時(shí),有效提高了鑄錠的生產(chǎn)效率,縮短了鑄錠的熔鑄時(shí) 間,相應(yīng)的人力、電力、物力都可大量的節(jié)省,從而降低了生產(chǎn)成本。
[0049] 綜上所述,本實(shí)用新型通過(guò)采用具有多個(gè)鑄錠型腔的結(jié)晶器,可同時(shí)鑄造4?8根 鑄錠,有效提高了鑄錠的生產(chǎn)效率,縮短了鑄錠的熔鑄時(shí)間,相應(yīng)的人力、電力、物力都可大 量的節(jié)省,從而降低了生產(chǎn)成本。所以,本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具 高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0050] 上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新 型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行 修飾或改變。因此,舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精 神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種結(jié)晶器,裝設(shè)于鑄造平臺(tái)上,其特征在于,所述結(jié)晶器具有多個(gè)鑄錠型腔以同時(shí) 鑄造多根鑄錠;所述結(jié)晶器上設(shè)有連接孔以及分別連接于連接孔和多個(gè)鑄錠型腔之間的多 個(gè)支撐梁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器,其特征在于,多個(gè)鑄錠型腔呈圓周均勻分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)晶器,其特征在于,所述連接孔位于多個(gè)鑄錠型腔形成的 圓的圓心處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器,其特征在于,鑄錠型腔的數(shù)量為4?8個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器,其特征在于,所述結(jié)晶器外設(shè)有結(jié)晶器殼體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)晶器,其特征在于,所述結(jié)晶器殼體頂部設(shè)有缺口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)晶器,其特征在于,所述結(jié)晶器殼體上設(shè)有用于向鑄造平 臺(tái)通入防護(hù)氣體以防止流出的熔體發(fā)生氧化燃燒的進(jìn)氣孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)晶器,其特征在于,所述結(jié)晶器殼體底端設(shè)有若干冷卻水 出水孔。
【文檔編號(hào)】B22D7/06GK203900416SQ201420287119
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】石秉鈞, 王慧遠(yuǎn), 張俊奇, 王小華 申請(qǐng)人:上海坤孚企業(yè)(集團(tuán))有限公司, 福建坤孚股份有限公司, 上海坤孚車輛配件有限公司
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