[发明专利]一种型材水平连铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种型材水平连铸方法。 

背景技术

常规铸造方法经常产生铸造缺陷，如夹渣、夹砂、砂眼、气孔等常见缺陷，以及缩孔和疏松等缺陷，而且在铸造方式过程中，由于铁水是在砂箱内冷却凝固，冷却速度慢，形核能力差，使得型材晶粒粗大、组织疏松、力学性能差，表面精糙，尺寸不准确，加工余量大，硬度不匀，加工性能差。 

发明内容

为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的型材水平连铸方法，避免了常规铸造方法经常产生的铸造缺陷，晶粒细小，组织致密，力学性能好，表面光洁，尺寸精确，加工余量小，硬度均匀，加工性能好。 

为达成以上所述的目的，本发明的一种型材水平连铸方法采取如下技术方案： 

一种型材水平连铸方法，其特征在于，包括以下方法步骤： 

A：将金属在中频熔炼炉内熔炼和保温； 

B：由底部侧面的结晶器将熔液通过水冷却装置快速冷却； 

C：经牵引装置将冷凝成型材的坯料连续地拉出来； 

D：由切割机将坯料按一定长度要求切下。 

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果： 

避免了常规铸造方法经常产生的铸造缺陷，晶粒细小，组织致密，力学性能好，表面光洁，尺寸精确，加工余量小，硬度均匀，加工性能好。 

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合实施例进一步进行说明： 

本发明的一种型材水平连铸方法，其特征在于，包括以下方法步骤：A：将金属在中频熔炼炉内熔炼和保温；B：由底部侧面的结晶器将熔液通过水冷却装置快速冷却；C：经牵引装置将冷凝成型材的坯料连续地拉出来；D：由切割机将坯料按一定长度要求切下。 

本发明一种型材水平连铸方法，包括铜、铝、钢、铁铸造型材水平连铸方法，避免了常规铸造方法经常产生的铸造缺陷，在型材水平连铸中，由于采用的是底注封闭式结晶器，充分地实现铁渣分离，故铸造型材不会出现夹渣、夹砂、砂眼、气孔等传统砂型铸造常见缺陷。同时，由于结晶器内的金属熔液与保温炉内的金属熔液始终连通，实现了始终在较高的静压力下结晶凝固，补缩充分，因此，型材内部不会产生缩孔和疏松等缺陷。晶粒细小，组织致密，力学性能好，在水 平连铸过程中，由于金属熔液是在水冷结晶器内冷却凝固，冷却速度高，形核能力强，使得型材晶粒细小、组织致密、力学性能好，之所以将其称为“致密金属材料”，正是基于组织致密这一显著特点。表面光洁，尺寸精确，加工余量小，型材是在石墨套内成型的。石墨的耐火度高，不与金属熔液浸润，并且，石墨套的内孔通过机械加工成型，可以有很高的精度，因此，铸铁型材表面光洁，尺寸精确，易于直接加工成零件。硬度均匀，加工性能好，与砂型铸件相比，本工艺方法生产的型材具有高强度低硬度的特点，并且组织均匀致密，因此，具有优良的切削加工性能。 

本发明通过特制的中频感应线圈和电磁搅拌线圈，通过中频电源，应用时变磁场和稳恒磁场的电磁搅拌、电磁制动和软接触电磁连铸三者有机结合的现代电磁连铸技术，在炉底侧面开口，进行水平连续冷凝，并进行连续牵引的工艺方法。电磁搅拌是指，高频磁场对结晶器内的金属液具有电磁搅拌作用，使韧凝壳晶粒细化，电磁场对铸坯的感应加热，则降低了铸坯初始凝固的位置和韧凝壳的温度梯度。高频电磁场输出的电磁力和焦耳热能够改善弯月面与结晶器的接触状态，使得由于往复振动而引起的弯月面波动对韧凝壳的影响得以减轻，并使铸坯的等轴晶区扩大，达到了控制连铸坯初期凝固、提高铸坯质量的目的。电磁制动是指，当液态金属流经磁感应强度方向与其流速方向相垂直的恒稳磁场时，根据欧姆定律，作为导电体的液态金属中将因此而产生感生电流，感生电流与恒稳磁场的交互作用又在液态金属中产生与流速方向相反的劳仑兹力，从而使液态金属的 流动受到抑制，这就是电磁制动技术的基本原理，电磁制动使钢水注流对结晶器窄边的冲刷强度减小，这有利于避免发生铸坯初凝坯壳被熔态金属热流重熔等现象，从而减少铸坯横裂等凝固缺陷。并且电磁制动使结晶器内弯月面金属液温度上升5.8％，有利于结晶器内钢水表面的化渣。软接触电磁连铸是指，在具有透磁和聚能结构的软接触结晶器外安装感应器，使高频磁场透过结晶器作用于液面附近，液态金属的弯月面内形成感应涡流，弯月面处的液态金属变成了载流导体，载流导体再与感应器产生的高频磁场相互作用，使其受到垂直于待坯初凝壳的电磁力，电磁力和结晶器两者共同来支撑弯月面处的金属，从而减少金属液与结晶器之间的接触压力和振动摩擦力，使保护渣液的渗流通道通畅，并在此条件下凝固，从根本上改善了铸坯的表面质量。 

电磁铸造法与传统带结晶器的铸造法相比，具有以下优点：1、延长了铸模的使用寿命，减少了拉矫机的驱动力；2、铸件表面质量改善，铸造速度、生产率提高，可铸造形状较复杂的铸件；3、避免使用润滑油供给系统，从而避开由此带来的诸多技术难点；4、晶粒细小，成分偏析少，组织比较均匀。