[发明专利]用于金属铸造中的分配装置

说明书

技术领域

本发明涉及到在将熔融金属铸成金属铸锭的方法中使用的分配器，该分配器包括大致为矩形的底部和壁，壁包括第一和第二纵向壁部分以及第一和第二横向壁部分，底部具有入口区以及至少一个底孔，使用中在入口区将熔融金属注入分配器，第一和第二横向壁部分分别具有第一前孔和第二前孔。

背景技术

该分配器通常用于铝工业，其中作为熔融金属的铝被铸成所需形状的铸锭。该分配器被放置在铸模内，然后主要通过浇铸管将熔融金属注入分配器。分配器的作用是控制熔融金属在铸模内的流速和再循环及其凝固过程，其目的是获得均匀的铸锭。

分配器的最普通的形式是由机织玻璃布制成的盒式的袋子，其底部和壁均由玻璃布制成，由于玻璃布被机织的密度，玻璃布不会被熔融金属透过。

分配器的各个孔被覆盖有开孔的机织玻璃布，其作为过滤器，防止夹杂物进入铸锭。

已有的柔性袋形式的分配器的问题是：由于其具有柔性，难以控制从分配器流入铸模的熔融金属流动。尤其是，会产生宏偏析的问题，其中，添加剂和合金元素的浓度在铸锭的横截面上变化。宏偏析是由于熔融金属在铸模内搅拌不充分、对流经分配器内各孔的金属流控制不充分以及铸造时袋子形状的不稳定产生的。

柔性袋的另一个问题是：它只能用于铸造单个铸锭，之后，袋子就必须丢弃。这导致了高成本和浪费，从环境的角度来看是有害的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种分配器，在将熔融金属铸成铸锭时，该分配器能更好地控制铸模内的金属流。

本发明的另一个目的是提供一种可阻止或至少减少铸模内非期望金属流的分配器。

本发明的再一个目的是提供一种可用于铸造多个铸锭的分配器。

本发明的又一个目的是提供一种可阻止或至少减少铸模内宏偏析的分配器。

上述目的以及其它目的和优点可通过本发明的分配器实现，该分配器的特征在于，它还包括第一和第二偏转板，第一偏转板在底孔和第一纵向壁部分之间延伸，第二偏转板在底孔和第二纵向壁部分之间延伸，其中分配器的底部和壁由刚性材料制成。

偏转板为熔融金属流提供导向。通过适当选择偏转板的位置和形状，就可以控制通过特定底孔或每个底孔的金属流。

由于分配器底部和壁由刚性材料制成，所以在铸造过程中分配器的形状稳定并且保持恒定。

在本发明分配器的一种实施例中，所采用的刚性材料是难熔材料，如果需要可以用玻璃纤维加固。

由刚性材料制成的分配器在铸造铸锭以后易于清洁掉残留的残余铝。

分配器可以重新使用多次，这节约了资金并限制了环境污染。

在另一种实施例中，第一和第二偏转板由刚性材料制成。

在该实施例中，在铸造工艺过程中偏转板不会被扭曲，这进一步有助于改善对铸模内金属流的控制。

刚性偏转板在每次铸造后也易于清洁，并且可以重新用于多次铸造。

在一种优选的实施例中，第一和第二偏转板朝着横向壁的方向呈锥形延伸。

优选情况下，偏转板在靠近横向壁部分围住间隙或狭缝。

呈锥形布置的偏转板增大了往尖细端方向的流动阻力。所产生的一种结果是，在特定底孔或每个底孔附近的熔融金属流的流速降低，从而导致通过特定底孔或每个底孔流往铸模方向的金属流量增大。流动阻力的增大也导致分配器中偏转板之间铝熔池液位朝向锥形尖细端方向升高，因此也导致在靠近横向壁部分的尖细端处在分配器底部和偏转板之间狭缝的流体静压力更高。

更高的流体静压力增加了经过特定底孔或每个底孔的金属流量，并增加了通过狭缝往横向壁上的孔的方向流动的金属量。更高的流体静压力对于流经分配器的孔和狭缝的金属量具有自稳定和自控制的作用。

本发明分配器的另一种实施例的特征在于：第一和第二偏转板在靠近入口区处具有通道，以使熔融金属可朝纵向壁部分流动，其中第一和第二纵向壁部分每个都具有至少一个侧出口。

对于现有的分配器，熔融金属经由横向壁部分和底部的孔流出分配器。

铸模中处于铸模侧壁和分配器壁之间熔融金属弯月面的温度低于通过底孔流入铸模的熔融金属的温度。该熔融金属比弯月面处熔融金属的比重低，因此具有上升的趋势。这导致了铸模内的熔融金属沿分配器底部流动。但是，为了防止宏偏析，需要的是通过底孔进入铸模的熔融金属渗入铸模内的熔融金属中，并沿铸模内已凝固的金属壳在所谓的固液区中上升。在这种情况下，上升的金属流使已固化的高纯度金属，例如已经沉到熔融铝熔池最低点的铝颗粒，向弯月面的方向返回。