[实用新型]铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器，属于铝合金半连续铸造技术领域。

背景技术

目前常规的铝合金铸锭形状多为圆形或矩形，圆铸锭主要用于后续挤压成各种形状的型材，扁铸锭即矩形铸锭主要用于轧制成所需厚度的板、带、箔材。近终形铝合金铸锭形状不同于常规的铝合金圆铸锭或扁铸锭，它主要是根据后续产品的形状来设计铸锭的外形尺寸，然后采用低成本半连续铸造的方式制备出形状尺寸与最终产品外形接近的近终形铝合金铸锭，供后续直接锻造出铝合金产品。

结晶器是制备铝合金锭坯的关键和主要设备，它往往由金属组成一件内部存放冷却循环水的密闭箱体来提供液态金属的冷却并约束其凝固成型。在铸锭制备开始阶段，引锭底座与结晶器构成一个底部封闭的空间。铸造开始后，液态金属流入结晶器内部并保持一定高度，结晶器通入一定量的冷却循环水。在冷却水的作用下，液态金属与结晶器内壁接触并逐渐凝固成一薄层凝固壳，随着引锭底座的下移，整个铸锭逐渐接触到结晶器内部的冷却水并在冷却水的作用下逐渐凝固成型。因此，结晶器不仅起着冷却金属铸锭，使其凝固成型，同时它还起着约束液态金属，使整个铸锭顺利凝固成需要形状的作用。由此可见，铸锭形状尺寸的差异以及表面质量的好坏，其约束成型的铸造结晶器设计起到至关重要的作用。

随着铝加工材产品质量要求的不断提高，铝合金结晶器经历了铜板结晶器、矮槽结晶器、热顶结晶器以及后续先进的气滑结晶器和低液位铸造结晶器的发展阶段，这些先进结晶器的投入使用为铝合金铸锭质量带来了革命性影响，不仅使铸锭内部冶金质量显著提高，而且铸锭表面质量更是实现了飞跃式进步，铸锭偏析层厚度降低，铣面量减少，综合生产效率显著提高。

然而，目前铝合金铸造结晶器主要以制备圆铸锭和扁铸锭为主，未见能够铸造不规则铸锭形状的结晶器结构及组成相关报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器，根据后续热变形产品外形要求，设计铝合金铸锭截面形状尺寸，进而制备形状不规则的铝合金锭坯并保证锭坯表面质量和偏析层厚度要求，从而满足后续热加工变形直接制备产品的需要。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器，特点是：包括结晶器本体和保温热顶，保温热顶置于结晶器本体之上，在保温热顶与结晶器本体之间设有油气分配环，油气分配环上沿周向均匀分布有注气孔和注油孔，所述结晶器本体包括冷却水腔体以及与水腔相连通的喷水结构，喷水结构呈非等宽式水缝结构，使沿结晶器周向冷却水流量非等值分布。

进一步地，上述的铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器 ，所述冷却水腔体内设有分水器。

更进一步地，上述的铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器 ，所述注油孔的宽度为0～2.5mm，高度为0～1.6mm，相邻两注油孔的间距为1～5mm。

更进一步地，上述的铝合金近终形铸锭用半连续铸造结晶器 ，所述注气孔的宽度为0～3.9mm，高度为0～2.8mm，相邻两注气孔的间距为1～6mm。

本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①保温热顶布置于结晶器本体上方，起保持熔体温度、增加熔体流动性、提高金属补缩能力的作用；不仅能够约束液态金属，使其凝固成所需要的铸锭形状，而且能够确保铸锭表面光滑、质量一致，满足铸锭后续热成型的尺寸要求；

②采用非等宽式水缝，实现沿铸锭周边依靠水缝宽度调节冷却水流量值，实现冷却水流量沿铸锭周边呈非等值分配；根据冷却水流量的非等值分布来控制近终形铸锭整体的冷却强度和凝固收缩趋势，进而实现顺利铸造成型；

③油气分配环起到提高铸锭表面质量的作用，压缩空气和润滑油分别通过注气孔和注油孔进入，其中压缩空气与熔体压力形成动态平衡，在保温热顶下沿推动金属熔体，使其形成弯月面，降低金属溶体对结晶器内衬的静压力，润滑油经出油孔后在结晶器内壁形成一薄层润滑油膜，起到连续润滑结晶器内表面，降低铸锭表面与结晶器间摩擦力的作用；采用此结晶器制备的锭坯，铸锭成型情况稳定，表面光滑，无拉痕、裂口等缺陷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的剖视示意图；

图2：本实用新型的俯视示意图。

具体实施方式