[发明专利]在磁场中连续铸造薄扁材的装置

说明书

本发明涉及有色、黑色金属及其合金的连续铸造装置，更准确说，涉及在磁场中连续铸造薄扁材的装置。

本发明可最有效地用于铝及铝基合金薄扁材的连续铸造。

已知一种在磁场中连铸金属的装置（苏联专利，A，233186）。这种装置具有熔融金属供料槽，可向形成铸锭的分配头供料，还有位于铸锭同一轴线上的水冷电磁感应器，以及铸锭冷却系统。铸锭冷却系统制成下部逐渐收缩的漏斗形式，漏斗的窄孔夹持铸锭。来自流液室的冷却液沿漏斗外壁流至所铸的铸锭。漏斗的下部位于感应器内壁限定的空间，可防止冷却液喷溅到感应器的电磁力作用最强的位置以上。然而，在感应器内壁限定的空间内电磁力的作用最强，漏斗下部的伸入会引起电磁感应器磁场的畸变，从而又会导致偏离给定的铸锭参数（厚度）。但是，当铸锭厚度较大时（超过100毫米），这种偏差并不重要，可以忽视。当铸件为薄扁材时（厚度40毫米以下），这种偏差就重要了，结果可能导致报废。

已知另一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置（美国专利，A，4375234），该装置具有熔融金属容器，其底部具有与所铸扁材横截面相同形状的出口孔，还具有水冷电磁感应器，它位于与出口孔同一轴线上，并相对于所铸扁材与容器处于同一水平线上，以及铸锭冷却系统，冷却系统按扁材运动方向位于出口孔之下、感应器电磁场作用范围之外。低速度（200毫米/分以下）铸造时，扁材的这种冷却系统结构可获得任何截面而且厚度均匀的优质薄扁材，所铸材料（金属及合金）具有很好的导热性，因此结晶界面位于冷却液与所铸扁材接触的位置以上，即结晶界面位于感应器电磁力作用场内。扁材的这种冷却系统结构限制了装置的生产率（200毫米/分以下），因为在所铸扁材导热性固定的情况下，增大铸造速度会使结晶界面超出感应器电磁力作用场外，从而导致所铸扁材的质量下降。

本发明的基本任务是建立一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置，其扁材冷却系统的结构可在高的铸造速度下（超过200毫米/分钟）使薄扁材的结晶界面保持在感应器电磁力作用场内，从而保证了装置在获得优质扁材情况下提高生产率。

为解决本发明所提出的任务，采取如下措施：提供一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置，具有盛熔融金属的容器，其底部有与所铸扁材横截面相同形状的出口孔，还有位于出口孔同一轴线上的水冷电磁感应器以及所铸扁材的冷却系统，按照本发明，所述感应器位于容器之下，所述冷却系统与感应器相结合，并且至少有一个供给冷却液的流液室，所述的流液室位于感应器外壁周围，以及至少有一排径向槽孔，所述径向槽孔通过感应器壳体，其一端与流液室连接，另一端通向被感应器内壁限定的空间。

为了使所铸扁材均匀冷却，流液室的横截面最好是变截面的，沿着冷却液的流程而逐渐缩小。

为了进一步提高薄扁材的铸造速度，可将冷却系统制成由两个独立的流液室组成，该两个流液室在薄扁材运动方向上顺序排列，还具有两排径向槽孔，每一排径向槽孔与一个相应的流液室连接，与其中一个流液室连接的第一排槽孔在流液室周边上的分布，要与另一个流液室连接的第二排槽孔偏置。

为了更均匀地冷却所铸扁材，最好使所述第一排槽孔相对于第二排槽孔的偏置距离为第一排相邻槽孔间距离的1/4～3/4。

为了防止冷却液喷溅和更有效地冷却，最好，槽孔与薄扁材的运动方向呈一个小于90°的倾斜角α。

按本发明制成的在磁场中连续铸造的装置，其冷却系统与感应器相对于所铸扁材位于同一水平线上，而来自流液室的冷却液沿着通过此感应器壳体的径向槽孔落在感应器内壁限定的空间内，在高速铸造时（超过200毫米/分），薄扁材的结晶界面可保持在电磁力作用最强的感应器内壁限定的空间内。

这样可保证在获得优质铸造扁材的情况下提高生产率。

下面用具体的但不是限制本发明的实施例的描述和附图来解释本发明，附图中：

图1为按本发明的在磁场中连铸薄扁材的装置的总视图，纵剖面;

图2为图1所示装置沿Ⅱ-Ⅱ线的剖面;

图3为图1的A部放大图，并带有附加的沿第二排径向槽孔轴的部分剖面;

图4为沿图3的箭头B方向视图。

图1所示装置具有盛装熔融金属2（例如铝或铝合金）的容器1，在其底部有形状与所铸扁材4的横截面相同的出口孔3。水冷环形电磁感应器5具有空腔6，它装有进水管7（图2）和出水管（图中未示出），以保证感应器5空腔6内冷却水的循环。感应器5与出口孔3（图1）在同一轴线上，并按薄扁材4运动方向位于容器1之下。为感应器5供电的电线在图中也未示出。