[发明专利]半连续铸造用引锭头

说明书

技术领域

本发明涉及一种引锭工具，尤其涉及一种半连续铸造用引锭头。

背景技术

引锭机构，是半连续熔铸金属的重要装置之一。引锭杆由引锭头、过渡件和杆身组成。浇注前，引锭头和部分过渡件进入结晶器，形成结晶器可活动的"内底"，浇注开始后，金属液凝固，与引锭头凝结在一起，由拉锭杆机构牵引着引锭杆，把铸坯连续地从结晶器拉出。这是常规半连续铸造引锭装置的作用与功能。

金属半连续铸造过程开始阶段是整个铸造过程最不稳定的阶段，容易发生漏流、铸锭开裂等铸造问题。尤其对于凝固温度范围宽的合金，铸锭发生热裂纹的倾向更大。常规半连续铸造结晶器中的凝固温度场是由铸造机的冷却系统确定的，一般采用一、二次冷却，但都是从铸锭外围冷却，这导致了铸锭边缘的凝固与中心部分的凝固速度差别增大，而且铸锭尺寸越大，这种不均匀的凝固越明显，金属溶体中部与边部冷却速率不均而引起较大的热应力，容易导致铸锭变形，降低合格率，影响铸锭的质量。同时由于内外冷却速率差别较大，导致铸锭出现偏析，影响铸锭的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小半连续铸造过程中金属溶体内外冷却速率差的半连续铸造用引锭头，提高铸锭的合格率和质量，延长铸锭的使用寿命。

本发明公开了一种半连续铸造用引锭头，包括托盘本体，所述托盘本体的内腔底面为凸形面，托盘本体底部设有导热组件，所述导热组件包括热管排和翅片裙，热管排的蒸发端嵌入托盘本体内腔底面的实体内、冷凝端伸出托盘本体的侧壁外，翅片裙套于热管排的冷凝端外使热管排形成整体。

作为优选，所述托盘本体为圆盘，其内腔底面为上凸的二次曲面，内腔底面的最高点位于托盘本体的轴向中心线上。

作为优选，所述热管排包括多根成辐射状嵌装于所述托盘本体内腔底面实体内的热管，各热管的蒸发端均朝向托盘本体的轴向中心。

作为优选，所述翅片裙为两个相对布置的半圆环，翅片裙上沿厚度方向设有开口槽，翅片裙以开口槽套于所述热管的蒸发端外，翅片裙上对应相邻两热管之间的区域设有通水孔。

作为优选，所述托盘本体为矩形盘，其内腔的底面成四个曲面对称加工，四个曲面的顶点重合且位于托盘本体底面几何中心的正上方。

作为优选，所述热管排包括多个沿所述托盘本体长度方向或宽度方向平行均布的热管，各热管均垂直连接于托盘本体的一对侧壁上。

作为优选，所述翅片裙为两个相对布置的矩形翅片裙，翅片裙上沿厚度方向设有开口槽，翅片裙以开口槽套于热管的蒸发端外，翅片裙上对应两热管之间区域设有通水孔。

作为优选，所述托盘本体的材料为紫铜。

作为优选，所述翅片裙的材料为紫铜，所述热管排为无机超导热管排。

本发明将托盘本体内腔的底面设计为自边部向中部凸起的曲面，增加了铸锭中部的冷却速率；同时在托盘本体上设有导热组件，进一步提高了铸锭中部的冷却速率，降低了铸锭中部与外部之间的冷却速率差，减小了冷却不均而引起的热应力，减少偏析现象，防止铸锭成形过程中出现大变形，提高铸锭的合格率，保证铸锭的质量，延长铸锭的使用寿命。

同时，为了提高散热效果，将导热组件设置为包括热管排和翅片裙的装配件，且热管排的蒸发端嵌入托盘本体内腔底面的实体内、冷凝端伸出托盘本体的侧壁外，翅片裙套于热管排的冷凝端外。

为了进一步提高中心位置处的冷却速率，将托盘本体的底面设为向上凸起的曲面，且曲面的最高点位于托盘本体的轴向中心线上。

为了进一步提高散热效果，在散热用翅片裙上对应两热管之间的区域设置了通水孔。

为了提高冷却速率，将热管排设计为成辐射状嵌装于托盘本体内腔底面实体内的多个热管；或者将热管排设计为多个沿托盘本体长度方向或宽度方向平行均布的热管，各热管均垂直连接于托盘本体的一对侧壁上。

为了进一步提高冷却速率，热管采用无机超导热管，托盘本体和翅片裙的的材料选用为紫铜。

附图说明

图1为本发明优选实施例一的剖视示意图。

图2为图1的俯视放大示意图。

图3为优选实施例一的工作状态示意图。

图4为本发明优选实施例二的剖视示意图。

图5为图4的俯视放大示意图。

图示序号：

1—圆盘形托盘本体、2—热管排、3—半圆形翅片裙、4—喷水冷却装置、5—熔炉、6—流槽、7—结晶器、8—通水孔、11—排水孔、21—无机超导热管、71—冷水通道、72—液穴、10—矩形托盘本体、30—矩形翅片裙。

具体实施方式