[发明专利]一种铝合金复合铸锭的连铸方法及其装置

权利要求书

1.一种铝合金复合铸锭的连铸装置，包括分体结晶器、合金液分配器、热顶板和引锭，分体结晶器由两个大面水箱和两个侧面水箱构成，每个大面水箱上方连接一个合金液分配器，每个侧面水箱上方连接一个热顶板，引锭位于分体结晶器底部，合金液分配器的两端分别与一个热顶板连接，每个合金液分配器的合金液进口与一个储液箱连通，每个合金液分配器的合金液出口与分体结晶器内部连通；其特征在于：引锭的上方固定连接两个挡板，每个挡板的两端均与分体结晶器内壁连接，每个挡板上方分别与一个冷却板连接；每个冷却板均固定在热顶板上，并且每个冷却板的两端均与一个热顶板和分体结晶器内壁连接；两个冷却板将分体结晶器内部分为三个熔体腔，两个冷却板之间的熔体腔为芯材熔体腔，冷却板与大面水箱之间的熔体腔为表材熔体腔。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金复合铸锭的连铸装置，其特征在于所述的两个表材熔体腔内分别设有稳流板，稳流板的两端分别与一个热顶板和结晶器内壁连接，稳流板的底端高于、低于或等于大面水箱上沿，两者的高度差≤5mm，稳流板的顶端高于合金液出口顶端；稳流板底端和引锭之间有间隙，间隙高度为40~80mm。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金复合铸锭的连铸装置，其特征在于所述的冷却板由正板、背板、正板隔热层和背板隔热层构成，正板和背板连接在一起，并且在正板和背板之间设有冷却板水腔、进水口和出水口，冷却板水腔通过进水口和出水口与外界连通；正板的侧面连接正板隔热层，正板的底面、背板的底面以及背板的侧面连接背板隔热层；正板隔热层高度为5~20mm，正板隔热层的底端高于正板的底端20~50mm；正板隔热层位于冷却板的芯材熔体腔一侧或者位于冷却板的表材熔体腔一侧。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金复合铸锭的连铸装置，其特征在于大面水箱的顶端高于侧面水箱的顶端或低于侧面水箱的顶端，两者的高度差为10~50mm。

5.一种采用权利要求1所述的装置进行铝合金复合铸锭的连铸方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）将待复合的两种合金分别熔炼，或者将待复合的合金和铝分别熔炼，然后精炼，将获得的两种合金液分别静置；两种合金液中，作为复合铸锭表材的合金液称为表材合金液，作为复合铸锭芯材的合金液称为芯材合金液；并且由熔点相对较高的合金制成的合金液称为高熔点合金液，由熔点相对较低的合金制成的合金液称为低熔点合金液； 

当芯材合金液的固相线温度高于表材合金液的固相线温度时，分体结晶器的侧面水箱高度高于大面水箱的高度，并且正板隔热层位于冷却板的芯材熔体腔一侧；当芯材合金液的固相线温度低于表材合金液的固相线温度时，分体结晶器的侧面水箱高度低于大面水箱的高度，并且正板隔热层位于冷却板的表材熔体腔一侧；

（2）向结晶器内壁上通入润滑油，向冷却板水腔内通入冷却水并保持水流动；在大面水箱和侧面水箱内通入冷却水并保持水流动；

（3）当高熔点合金液的温度降至高于该合金的液相线温度40~80℃，且低熔点合金液的温度降至高于该合金的液相线温度50~80℃时；在芯材熔体腔内放置分流袋，在储液箱内放置浮漂分流盘；将芯材合金液导入芯材溜槽内，再从芯材溜槽经分流袋导入芯材熔体腔内；将表材合金液导入表材溜槽内，再从表材溜槽分别经两个浮漂分流盘导入到两个储液箱内，表材合金液经合金液分配器进入表材熔体腔； 

（4）当分体结晶器内芯材合金液的液面高度为110~170mm，表材合金液的液面高度为100~130mm时，启动引锭向下运行，开始复合铸锭的铸造；铸造时保持芯材熔体腔和表材熔体腔内的液面高度。

6.根据权利要求5所述的铝合金复合铸锭的连铸方法，其特征在于当芯材合金液的固相线温度高于表材合金液的固相线温度时，芯材合金液进入芯材熔体腔后与冷却板的正板接触，在芯材熔体腔的正板一侧形成一层固态支撑层；当芯材合金液的固相线温度低于表材合金液的固相线温度时，表材合金液进入表材熔体腔后与冷却板的正板接触，在表材熔体腔的正板一侧形成一层固态支撑层。