專利名稱：鋁合金線材多路水平拉鑄結(jié)晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁合金線材水平多路連續(xù)拉鑄水冷快速結(jié)晶爐。
原熔煉爐的結(jié)構(gòu)沒有熔液降壓、冷卻、結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，因此只能澆鑄φ50m/m以上的棒材。
本實(shí)用新型的目的是提供一種將鋁合金從液態(tài)通過水冷快速結(jié)晶成固態(tài)，可同時(shí)多路接鑄成線材，并盤繞成圈材的結(jié)晶爐。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用發(fā)下技術(shù)方案參見


圖1，該結(jié)晶爐由熔煉爐(1)、保溫結(jié)晶爐(3)、鋁棒牽引機(jī)(5)和繞絲機(jī)(6)組成。鋁合金固態(tài)金屬加入溶煉爐內(nèi)熔化成液態(tài)，因其爐底高于體溫結(jié)晶爐，通過加料流道(2)金屬液流入保溫結(jié)晶爐內(nèi)，維持其液面(28)為一定高度。保溫結(jié)晶爐內(nèi)鋁合金液，通過其爐壁正前方設(shè)置的水冷快速結(jié)晶器(4)由液態(tài)快速冷卻結(jié)晶成固態(tài)。由于保溫結(jié)晶爐爐底(27)平面與結(jié)晶板上出料孔(9)底邊及鋁棒牽引機(jī)滾輪滾道中心線成一水平直線，爐內(nèi)的金屬液會(huì)對(duì)出料孔產(chǎn)生一股噴流壓力，推動(dòng)從出料孔中結(jié)晶出來的線材向外延伸，然后線引入牽引機(jī)滾輪滾道，并按一定的線速度被牽引。當(dāng)金屬液冷結(jié)晶速度與牽引速度平衡時(shí)，鋁線材就被連續(xù)衡地從水平方向拉鑄出來。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是顯見的，它具有生產(chǎn)投資低、能耗少，產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本小等優(yōu)點(diǎn)。
附圖的圖面說明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型爐前正向布局示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方案中水冷快速結(jié)晶器結(jié)構(gòu)原理圖。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案如下參見
圖1、圖2、圖3，水冷快速結(jié)晶器由噴水板(10)、結(jié)晶板[12]、出料板(8)、保溫降壓板[17]和冷卻水路(7)組成。生產(chǎn)時(shí)，保溫結(jié)晶爐內(nèi)的金屬液面為了維持多路連續(xù)生產(chǎn)的需要及均衡的液壓，一般保持在230～240(mm)高度，該高度對(duì)冷卻結(jié)晶來講液壓太高。為此，保溫降壓板在面向金屬液的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有弧狀喇叭形的降壓口[20]，從降壓口向外亦是喇叭狀的二次降壓口[19]和出液孔[18]。二次降壓口和出液孔與出料板之間隔有保溫層[21]，以免金屬液被出料鐵板過份冷卻。保溫降壓板與出料板之間用保溫密封膠密封，它們構(gòu)成了對(duì)金屬液的二級(jí)降壓部分，使最終從口徑為φ4～5mm的出液孔中流出的鋁合金液體壓力不太高，而溫度仍較高。出料板外側(cè)裝有結(jié)晶板，二板之間用硅酸鋁耐熱密封膠密封。結(jié)晶板中心處設(shè)有出料孔，其口徑為φ9.5～φ16mm，最理想為φ12mm。出料孔與出液孔同心，它的孔壁上均勻復(fù)蓋一層有一定厚度、一定硬度的保溫層[15]。結(jié)晶板上與保溫層相間隔并同軸心的外圍設(shè)有密閉的與進(jìn)水口相通的冷卻水環(huán)[14]，冷卻水環(huán)通過結(jié)晶板上的進(jìn)水口[13]與冷卻水路(7)相通。保溫層的厚度與寬度及與冷卻水環(huán)間隔的距離，使從出液孔[18]中涌出的鋁合金液體到達(dá)口徑較大的出料孔時(shí)，流速變慢，按設(shè)定的速度降溫、結(jié)晶。結(jié)晶板的外側(cè)中心嵌裝一塊中央有孔的噴水板(10)，噴水板上均布有28～32條與孔心傾斜成α角 (45°～60°)的噴水槽[11]，噴水槽圍成園錐狀，它的一端與冷卻水環(huán)相通，結(jié)晶板和噴水板構(gòu)成水冷快速結(jié)晶部分。從出料孔中結(jié)晶出來的鋁合金線材溫度仍相當(dāng)高，經(jīng)過噴水板的中心孔出來時(shí)，被噴水槽圍成的高速水圈快速冷卻，使結(jié)晶鋁合金體固態(tài)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)均勻。噴水槽的截面一般控制在0.5×0.5mm較為理想。
該結(jié)晶爐可連續(xù)拉鑄φ9.5～φ16的鋁合金線材。當(dāng)線材直徑改變時(shí)，結(jié)晶板及噴水板作相應(yīng)調(diào)整。同時(shí)調(diào)整鋁棒牽引機(jī)上的調(diào)節(jié)手柄[24]，改變對(duì)鋁棒的牽引力和牽引線速度，使從出液孔中流出的鋁合金液能均勻充滿出料孔，不致使拉鑄出來的線材質(zhì)地過于緊密或過于疏松，造成質(zhì)量不穩(wěn)定。同時(shí)調(diào)整噴水板的噴水角度α，改變噴水槽水柱匯合點(diǎn)，以使冷卻速度適當(dāng)好處。
生產(chǎn)時(shí)，先用通針捅開出液孔處的堵塞物，使鋁合金液流出，然后用一直徑比拉鑄鋁材稍小的，頂端旋有一沉頭螺釘?shù)脑摱伦〕隽峡祝逛X液在孔內(nèi)積累充滿孔腔，冷卻成型，包嵌住螺釘?shù)某令^，然后將元鋼向外拉出，引出線材頭，直到鋁棒牽引機(jī)滾輪能對(duì)其產(chǎn)生牽引力，旋下元鋼就完成了引頭工序，最后將牽引出來的線材通過繞絲機(jī)繞成圈料。由于出料孔的孔數(shù)和鋁棒牽引機(jī)滾輪[25]的滾道數(shù)及繞絲機(jī)上繞絲盤道數(shù)均對(duì)應(yīng)相等，該結(jié)晶爐可同時(shí)拉鑄繞制1～10路線材。
為了使金屬液面不致過高和及時(shí)便利清除金屬雜渣，在保溫結(jié)晶爐每個(gè)出料口的上方，近工作液面處各設(shè)置一個(gè)溢流口[22]，使過多的金屬液能及時(shí)溢出，保證安全生產(chǎn)。圖中[23]為爐體，[26]為繞絲盤。
權(quán)利要求1.一種鋁合金線材多路水平拉鑄結(jié)晶爐，由溶煉爐、保溫結(jié)晶爐，其特征在于保溫結(jié)晶爐爐壁正前方裝有水冷快速結(jié)晶器(4)，它包含二級(jí)降壓和水冷快速結(jié)晶二部分；保溫結(jié)晶爐底(27)平面與結(jié)晶板上出料孔(9)底邊及鋁棒牽引機(jī)滾道中心線成一水平直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶爐，其特征在于水快速結(jié)晶器由噴水板(10)、結(jié)晶板(12)、出料板(8)、保溫降壓板(17)和冷卻水路(7)組成，保溫降壓板上面向金屬液的內(nèi)側(cè)設(shè)有弧狀喇叭形的降壓口(20)，從降壓口向外亦是喇叭狀的二次降壓層(21)，保溫降壓板與出料板構(gòu)成二級(jí)降壓部分；出料板外側(cè)裝有結(jié)晶板，結(jié)晶板中心處有出料孔(9)，其孔壁上均勻復(fù)蓋一層一定厚度的保溫層(15)，與保溫層相同隔并同軸心的外圍中設(shè)有密閉的與進(jìn)水口(13)相通的冷卻水環(huán)(14)，冷卻水通過結(jié)晶板上的進(jìn)水口與冷卻水路相通，噴水板嵌裝在結(jié)晶板中央，其中心有大于出料槽的一端與冷卻水環(huán)相通，結(jié)晶板與噴水板構(gòu)成水冷快速結(jié)晶部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)晶爐，其特征在于水冷快速結(jié)晶器上的噴水槽的傾斜角a為45°-60°；噴水槽數(shù)為28-32條；噴水槽截面為0.5×0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)晶爐，其特征在于水冷快速結(jié)晶器上的出液孔(18)的直徑為φ4-5mm；出料孔(9)的直徑為φ9.5＝φ16mm；出料孔路數(shù)為1-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶爐，其特征在于保溫結(jié)晶爐每個(gè)出料口上方均設(shè)置一個(gè)溢流口(22)；熔煉爐設(shè)有通入保溫結(jié)晶爐的加料流道(2)；熔煉爐爐底高于保溫結(jié)晶爐爐底。
專利摘要一種鋁合金線材多路水平拉鑄結(jié)晶爐，由熔煉爐、保溫結(jié)晶爐、鋁棒牽引機(jī)和繞絲機(jī)組成。在保溫結(jié)晶爐前壁裝有水冷快速結(jié)晶器，將鋁合金由液態(tài)快速冷卻結(jié)晶成固態(tài)，通過鋁棒牽引機(jī)和繞絲機(jī)變成圈狀線材，它可同時(shí)拉鑄出10條線材，加工范圍是ф9.5～ф16mm。該設(shè)備具有投資少、能耗低，產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22D11/04GK2253256SQ95243679
公開日1997年4月30日 申請(qǐng)日期1995年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日
發(fā)明者陳果民 申請(qǐng)人:陳果民