[实用新型]铝合金方锭铸造结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金行业的连铸设备领域，更具体的说，是一种在铝合金方锭同水平热顶铸造工艺中应用的铝合金方锭铸造结晶器。

背景技术

铝合金棒材根据铸成形状可分类为圆锭和方锭。目前，传统的铝合金方锭铸造工艺多采用非同水平铸造方式，如图4所示，其过程是由结晶器16形成结晶带，并配置浮漂漏斗15控制液面，再结合外围传动装置，共同组成铝合金方锭的铸造系统。在该系统中完成其主体结晶的铸造装置即结晶器16，通常是由8---10mm铝板，用折边方式折成方形，再外围配以循环冷却水19构成。铸造过程中，结晶器16一般装在模台上，结晶器16的上部设有导流作用的管和用来控制液面的浮漂漏斗15，结晶器16的下部设有引锭头4，引锭头4装在引锭座17上。铸造前，把模台、引锭座17安上铸造井，将引锭头4升上来，使其进入结晶器16内形成完整的铸模；铸造时，金属铝液18通过浮漂漏斗15流入结晶器16中，经冷却水19的冷却，同时引锭头4以一定速度向铸造井下方移动，将结晶器16内冷却成形的铸锭拉出，达到一定长度时停止供金属铝液18和冷却水19，翻开模台吊出方形铸锭14。

这种直冷式的非同水平铸造工艺不足之处是：在铸造过程中不能很好的控制结晶器内金属液面的水平，液面过低会造成铸锭表面形成冷隔，严重时会产生漏铝；过高又会加重铸锭表面偏折瘤的深度，极易造成铸锭表面拉痕甚至拉裂。另外一个缺点是：在铸造时液面落差的问题，当铝液从炉子流出后，流经浮漂漏斗时会产生紊流现象，在此过程中铝液翻滚并且高温铝液与大量空气接触，造成氧化铝膜二次夹杂和含氢量的增加，大大降低了铝液的品质。经过铸造后的铝合金方锭通常表现为：晶粒偏粗大、冷隔严重、均质度偏低、无法降低氧化物及氢元素夹杂含量。在这种装置中的铸造结晶器形成的结晶带很高，一般都在110---150mm之间；铸造后的部位也容易产生变形，导致工件报废；并且由于采用浮漂漏斗会占用铸锭的铸造液面，导致120mm以下宽度的小型方锭在铸造中难度很大。而且采用这种铸造结晶器时，铸前引锭装置的定位复杂，工件配合性较差，很容易发生引锭头4直接撞到结晶器16的情况。

而应用在圆锭铸造的同水平热顶铸造工艺虽然可以克服铸造中液面的水平和落差问题，但却不能直接应用于铝合金方锭的铸造，因为方锭的形状和工艺特性与圆锭不同，在铸造浇液过程中难以做到同圆锭一样均流效果，当浇铸方锭的截面的长度大于宽度时，传统的非同水平铸造方式只是在结晶器中设置一个能纵向均布液流的船形浮漂漏斗，而同水平热顶铸造装置中是不能放置浮漂漏斗的，所以目前的铝合金方锭铸造还只能处于非同水平铸造的工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能应用在方锭同水平热顶铸造工艺中的新式复合型的铝合金方锭铸造结晶器，突破性地提升铝合金方锭铸造的工艺品质，大大提升生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型的铝合金方锭铸造结晶器，由保温热顶导流管1、结晶器上套2和结晶器下套3组成；保温热顶导流管1、结晶器上套2和结晶器下套3从上至下依次相连，与引锭头4构成一个贮液空腔。

作为一种改进，所述保温热顶导流管1包括基座和导流管，导流管上至少设有一个以上的导流孔5，可根据所铸方锭截面形状的需要确定数量和大小。

作为一种改进，所述导流孔5的下端具有形状为上小下大的喇叭形的扩口。

作为一种改进，所述导流孔5的截面开口形状为方形，与所铸方锭截面的形状相应。

作为一种改进，所述结晶器上套2内部设有冷却水平衡管6；所述冷却水平衡管6相连着至少一个冷却水进水孔7和至少一个冷却水出水孔8。

作为一种改进，所述冷却水平衡管6沿整个结晶器上套2周向延伸。

作为一种改进，所述冷却水平衡管6的截面形状为圆形。

作为一种改进，所述结晶器下套3为法兰型式，其内轮廓与引锭头4的外轮廓相配，起到定位作用。

作为一种改进，所述结晶器下套3设有与结晶器内部相通的排水槽9。

作为一种改进，所述结晶器上套2为锻打紫铜材料拼装而成。

本实用新型铝合金方锭铸造结晶器是实现方锭热顶同水平铸造工艺的前提条件，能消除传统铸造的液位有落差的负面影响，突破性地改善了方锭铸造的工艺品质，达到铸锭晶粒细化，铸成材料均质化，消除冷隔，减除氧化物杂质及氢元素对金属熔体的二次污染等等。本实用新型铸造结晶器能形成特别低且有效的铸造结晶带，一般在20---45mm之间，而且结晶带部位坚固耐用。