專利名稱：強(qiáng)化金屬物品鑄造冷卻過程的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)強(qiáng)化金屬物品鑄造冷卻過程，特別是垂直連續(xù)向上鑄造冷卻過程的裝置。為了強(qiáng)化冷卻過程，與澆鑄容器最接近的冷卻器零件常裝有擠壓環(huán)(squeeze ring)。
在連續(xù)垂直向上鑄造中，例如芬蘭專利46，693號(hào)所示，金屬物品的冷卻通常是使用圖1所示的冷卻器進(jìn)行的，冷卻劑由頂部，經(jīng)過接近冷卻器外壁的輸入通道加到冷卻器底部。在圖1中，熔融的金屬加到噴咀1上，在噴咀中，在高度2處形成一個(gè)凝固的端部，熔融金屬在該處轉(zhuǎn)化為固體。在冷卻器3中，冷卻劑由中間導(dǎo)管4引導(dǎo)，首先向下，通過輸入通道流向冷卻器底部，然后再向上，流向冷卻器頂部，從那里流出。很顯然，通過噴咀1散發(fā)的熱容量是最大的，尤其是在凝固端部2處，因?yàn)榻饘僭谀踢^程中會(huì)改變狀態(tài)，并且在狀態(tài)改變過程中，根據(jù)溫度的不同而散發(fā)出熱量。
例如，當(dāng)在澆鑄線材時(shí)使用圖1的新型冷卻器時(shí)，澆鑄是在很高的速度下進(jìn)行的，澆鑄線材溫度的增加是時(shí)間的函數(shù)。例如，當(dāng)以6米/分的速度澆鑄銅絲時(shí)，銅絲表面溫度在冷卻后可能超過500℃。一般，線材溫度增加如此之大會(huì)導(dǎo)致線材斷裂，這就大大削弱了裝置的使用效率。在眾多的造成冷卻能力減弱及結(jié)果使線材溫度增高的原因中，我們可以指出，例如，熔化溫度能量高，這使得冷卻器的水面溫度升高，結(jié)果在冷卻器的冷卻表面上形成一個(gè)絕熱的蒸汽泡。進(jìn)一步的結(jié)果是在冷卻器底部的熱膨脹，這使得在噴咀與冷卻器之間的螺紋連接處再次產(chǎn)生間隙。
本發(fā)明的目的是要消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并得到一種新的，改進(jìn)的裝置，它操作更可靠，連續(xù)鑄造時(shí)的冷卻更有效，同時(shí)澆鑄速度也很高。采用本發(fā)明的一個(gè)特別有利的領(lǐng)域是連續(xù)向上鑄造。本發(fā)明的一些全新的特點(diǎn)從所附的專利權(quán)利要求書中就會(huì)清楚了。
根據(jù)本發(fā)明，擠壓環(huán)安裝在冷卻器底部。由環(huán)產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力可防止噴咀與冷卻器之間的間隙擴(kuò)大，因?yàn)楫?dāng)冷卻器受熱時(shí)，冷卻器底部一或者例如，在水平澆鑄的情況下，冷卻器的最外端-會(huì)膨脹。采用擠壓環(huán)，情況也可能會(huì)相反，結(jié)果噴咀與冷卻器之間的正常間隙甚至?xí)p小，因?yàn)閿D壓環(huán)使冷卻器的熱膨脹朝著噴咀方向進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在可以強(qiáng)化冷卻過程，這樣可防止鑄造時(shí)澆鑄線材或管材斷裂。
本發(fā)明進(jìn)一步用


，其中圖1表示新型的實(shí)施例，圖2表示根據(jù)本發(fā)明的裝置，它用于連續(xù)向上鑄造的冷卻器。
圖1已在現(xiàn)有技術(shù)的描述中說明。
圖2表示裝有本發(fā)明的擠壓環(huán)的新型裝置。正如上面所指出的那樣，通過噴咀1散發(fā)的熱能量在凝固端部2和冷卻器底部3最高。有時(shí)很難獲得滿意的冷卻效果，在噴咀1和冷卻器3的底部5之間產(chǎn)生間隙，這進(jìn)一步減弱了由冷卻器至澆鑄工件的熱傳遞。根據(jù)本發(fā)明，利用安裝在冷卻器最底部5周圍的擠壓環(huán)6可防止此間隙的產(chǎn)生。擠壓環(huán)6在冷卻器中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，在環(huán)本身引起拉伸應(yīng)力。擠壓環(huán)借助加熱置入冷卻器中，即類似收縮連接(shrink joint)。擠壓環(huán)是用熱膨脹系數(shù)比銅的熱膨脹系數(shù)小得多的材料制成。鎳鐵合金就是一種這樣的材料。
正如上面所指出的那樣，本發(fā)明并不僅限于連續(xù)向上鑄造，壓縮冷卻器與噴咀之間間隙的擠壓環(huán)也可用于水平澆鑄裝置。
權(quán)利要求
1.一種金屬物品鑄造，特別是連續(xù)鑄造時(shí)強(qiáng)化冷卻過程的裝置，連續(xù)澆鑄機(jī)的噴咀(1)被冷卻器(3)包圍，其特征在于，通過安放在冷卻器(3)周圍的擠壓環(huán)(6)把冷卻器的最底端部分(5)壓向噴咀(1)。
2.根據(jù)權(quán)利1的裝置，其特征是，在連續(xù)向上鑄造中，擠壓環(huán)(6)安放在噴咀(1)與冷卻器(3)的底部(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征為，在水平連續(xù)鑄造中，擠壓環(huán)(6)安放在噴咀(1)與冷卻器(3)的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于擠壓環(huán)(6)以收縮連接方式安放在冷卻器的最底部(5)的周圍。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種強(qiáng)化冷卻金屬物品鑄造，特別是垂直連續(xù)向上鑄造時(shí)強(qiáng)化冷卻過程的裝置。為了強(qiáng)化冷卻效果，與澆鑄容器最接近的冷卻器(3)的底部(5)裝有擠壓環(huán)(6)。
文檔編號(hào)B22D11/055GK1072119SQ92113008
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月14日
發(fā)明者瑪庫(kù)·赫曼尼·科維斯托, 塞波·?，敗てぬ乩?申請(qǐng)人:歐托庫(kù)普·卡斯特福股份有限公司