CN101837449A - 一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铝合金锭铸造的液位-液流分配漏斗，由密度比铝合金小的耐火材料制成，包括呈部分圆环形状的下底板，与所述下底板内侧圆弧连接的内壁，与所述下底板外侧圆弧连接的外壁，所述液位-液流分配漏斗的重心向外壁偏移。本发明提供的分配漏斗由于重心向外壁偏移，供流的反作用力能够被抵消，使得在铸造过程中分配漏斗平稳地漂浮，不易侧翻，能够平稳地向结晶器供流，不会使铝熔体从铝液分配流盘流入液位-液流分配漏斗时形成紊流产生翻滚，因而减少了铸锭夹渣，提高了铸锭质量。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金锭铸造领域，具体涉及一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗。
背景技术
液位-液流分配漏斗是铝合金锭铸造时用的一个关键部件。请参考图1，图1为现有的液位-液流分配漏斗。现有的液位-液流分配漏斗采用不锈钢制成，包括呈部分圆环形状的下底板1，与下底板1内侧圆弧连接的内壁2，与下底板1外侧圆弧连接的外壁3，内壁2和外壁3的厚度和高度相等，下底板1、内壁2和外壁3围成分流槽6，内壁1和外壁2之间靠近两端处分别连接有左侧板4和右侧板5，所述左侧板与下底板左端、内壁和外壁连接，所述右侧板与下底板右端、内壁和外壁连接，左侧板4上开有左分流孔41，右侧板5上开有右分流孔51。
铸造工艺中，结晶器是完成主体结晶的铸造装置，铸造时，液位-液流分配漏斗位于结晶器的上方，铝熔体先由铝液分配流盘注入液位-液流分配漏斗，再通过液位-液流分配漏斗的分流槽流向两边的分流孔，由分流孔流出后再流入结晶器中。由于这种液位-液流分配漏斗采用不锈钢制成，不锈钢的密度比铝的密度大，液位-液流分配漏斗需要用铁丝挂在位于结晶器上方的铝液分配流盘上。
上述液位-液流分配种漏斗在使用时，用铁丝悬挂于结晶器之上，通过放置于分流槽内的控制阀向结晶器内供流及控制流入结晶器的铝熔体的流量。在使用过程中，当铝熔体从液位-液流分配漏斗流出后，流进结晶器时流动不稳定，易形成紊流，铝熔体产生翻滚，液流分配不均易使铸锭产生裂纹，影响产品的品质。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗，在铸造过程中漏斗能够平稳地向结晶器供流。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种用于铝合金锭铸造的液位-液流分配漏斗，由密度比铝合金小的耐火材料制成，包括呈部分圆环形状的下底板，与所述下底板内侧圆弧连接的内壁，与所述下底板外侧圆弧连接的外壁，所述液位-液流分配漏斗的重心向外壁偏移。
作为优选，所述外壁的厚度比内壁的厚度大。
所述外壁的厚度比内壁的厚度大5mm～10mm。
作为优选，所述外壁的高度比内壁的高度大。
所述外壁的高度比内壁的高度大10mm～30mm。
作为优选，所述下底板的左端和右端分别设有左侧板和右侧板，所述左侧板与下底板左端、内壁和外壁连接，所述右侧板与下底板右端、内壁和外壁连接，所述左侧板和右侧板上分别开有左分流孔和右分流孔。
作为优选，所述内壁和所述外壁的长度大于所述下底板的长度。
作为优选，还包括与所述下底板对应、并连接所述内壁和外壁的上浮板，所述上浮板中间开有孔，所述上浮板的长度大于所述下底板的长度。
作为优选，所述下底板、内壁、外壁和上浮板在下底板的左侧和右侧分别围成左分流孔和右分流孔。
作为优选，所述耐火材料为insural 140耐火材料。
本发明提供的液位-液流分配漏斗采用密度比铝小的耐火材料制成，能够耐高温，因而可以漂浮在结晶器的铝熔体之上，使得铝熔体从液位-液流分配漏斗流出后，流进结晶器时流动较为稳定。同时液位-液流分配漏斗的重心与正常重心位置相比向外壁发生了偏移，正常重心位置为内壁和外壁的厚度以及高度都相等时液位-液流分配漏斗的重心位置。由于重心向外壁偏移，因此在铝熔体由液位-液流分配漏斗流入结晶器时，供流的反作用力能够被抵消，使得在铸造过程中分配漏斗平稳地漂浮，不易侧翻，能够平稳地向结晶器供流，不会使流入液位-液流分配漏斗的铝熔体形成紊流产生翻滚，因而减少了铸锭夹渣，提高了铸锭质量。
本发明在一种优选的实施方式中，液位-液流分配漏斗优选由insural 140耐火材料制成，使得液位-液流分配漏斗降温缓慢，不易产生裂纹，可耐高温，不易掉渣，不与铝发生化学反应。
附图说明
图1为现有的液位-液流分配漏斗；
图2为本发明所提供的第一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗的轴侧示意图；
图3为本发明所提供的第一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗另一角度的轴侧示意图；
图4为本发明所提供的第二种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗的轴侧示意图；
图5为本发明所提供的第二种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗另一角度的轴侧示意图。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供的铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗包括呈部分圆环形状的下底板，与所述下底板内侧圆弧连接的内壁，与所述下底板外侧圆弧连接的外壁，所述液位-液流分配漏斗的重心向外壁偏移。
请参考图2和图3，图2为本发明提供的第一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗的轴侧示意图，图3为本发明提供的第一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗另一角度的轴侧示意图。液位-液流分配漏斗由密度比铝小的耐火材料制成，优选为insural 140耐火材料。Insural 140耐火材料为预制成形绝热耐火材料，密度比铝小，具有优良的性能，不沾铝，耐用，收缩率小，表面强度高。采用insural 140耐火材料使得液位-液流分配漏斗降温缓慢，不易产生裂纹，可耐高温长时间烘烤，不易掉渣，不与铝发生化学反应，并且液位-液流分配漏斗能够浮在结晶器中的铝熔体上，依靠浮力自动控制铝熔体的流量和液位。
液位-液流分配漏斗由下底板、内壁、外壁、侧板、分流孔组成。分配漏斗的下底板1为部分圆环形状，下底板内侧和外侧为同心的圆弧。分配漏斗的内壁2与下底板1的内侧圆弧连接，优选为垂直于下底板1，形成一个弯曲的矩形。分配漏斗的外壁3与下底板1的外侧圆弧连接，优选为垂直于下底板1，也形成一个弯曲的矩形。下底板1、内壁2和外壁3围成分流槽6，流入液位-液流分配漏斗的铝熔体沿分流槽6进行分流。
内壁2和外壁3的长度都稍大于下底板1的长度，比下底板1的左端和右端长出的部分相等，这样液位-液流分配漏斗浮在结晶器中的铝熔体上时，能够更加平稳，避免来回摆动使得流入分配漏斗的铝熔体形成紊流产生翻滚。内壁2的高度与外壁3的高度相等，外壁3的厚度比内壁2的厚度大。在铸造过程中，铝熔体从液位-液流分配漏斗流出向结晶器供流时，供流方向为圆周的切线方向，在供流的相反方向存在反作用力，该反作用力容易使漏斗向内侧翻。本发明提供的第一种液位-液流分配漏斗，外壁3的厚度比内壁2的厚度大，液位-液流分配漏斗的重心与正常重心位置相比向外壁发生了偏移，正常重心位置为内壁和外壁的厚度以及高度都相等时液位-液流分配漏斗的重心位置。由于重心向外壁偏移，因此在铝熔体由液位-液流分配漏斗流入结晶器时，供流的反作用力能够被抵消，使得在铸造过程中分配漏斗平稳地漂浮，不易侧翻，能够平稳地向结晶器供流，不会使铝熔体从铝液分配流盘流入液位-液流分配漏斗时形成紊流产生翻滚，因而减少了铸锭夹渣，提高了铸锭质量。在铸造过程中，铝熔体的流速等因素影响外壁3的厚度，本发明通过大量实验得出，外壁的厚度3比内壁2的厚度优选大5mm～10mm。当然也可以采用使外壁3的高度比内壁2高度大的方法或者其它合理方法，实现分配漏斗重心的偏移。
作为优选，在内壁和外壁之间下底板1的左端和右端处分别设置左侧板4和右侧板5，左侧板4和右侧板5上分别开有左分流孔41和右分流孔51，优选为圆形。当然，左分流孔41和右分流孔51做成其他合理的可以达到分流目的的形状也是可以的。分流后的铝熔体由这两个分流孔分别流入结晶器中。左侧板4、右侧板5的高度与内壁2和外壁3的高度相等，宽度即是内壁2和外壁3之间的宽度。由于下底板1为圆弧形，铝熔体沿液位-液流分配漏斗的分流槽6流出分流口时液流比较集中，没有分流现象，这样就可以避免将杂质和气泡带进铝熔体深处后不易上浮和排除，因此铸坯内部不会夹杂和出现气孔，制成的产品质量较好。液位-液流分配漏斗中铝熔体液位到达分流孔时就会从分流孔流向结晶器，不会造成铝熔体从液位-液流分配漏斗的上方溢流。
进行铸造时，液位-液流分配漏斗的下底板1向下浮在结晶器中的铝熔体上，铝熔体从液位-液流分配漏斗上方的铝液分配流盘中倒向液位-液流分配漏斗分流槽6的中间，铝熔体流入液位-液流分配漏斗后，由分配漏斗的中间沿分流槽6分别向两端分流，最后分别由位于分配漏斗左端和右端的左分流孔41和右分流孔51流出后流入结晶器中。在分流过程中，由于本实施方式将液位-液流分配漏斗设计成外壁3的厚度比外内壁2的厚度大，使液位-液流分配漏斗的重心向外壁发生偏移，在铝熔体向结晶器供流时，液位-液流分配漏斗不受供流反作用力的影响，能够平稳地漂浮在铝熔体上，通过自身的浮力实现铝熔体向结晶器的供流流量及结晶器内液位的自动控制，使得控流平稳，减少了夹渣；流入液位-液流分配漏斗的铝熔体不易从液位-液流分配漏斗的上方溢出，因此生产的产品质量较好。
请参考图4和图5，图4为本发明提供的第二种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗的轴侧示意图，图5为本发明提供的第二种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗另一角度的轴侧示意图。同样，作为优选，液位-液流分配漏斗由insural 140耐火材料制成，使得液位-液流分配漏斗降温缓慢，不易产生裂纹，可耐高温，不易掉渣，不与铝发生化学反应，并且能够浮在铝熔体上，依靠浮力自动控制铝熔体的流量和液位。
液位-液流分配漏斗由下底板、内壁、外壁、上浮板组成。液位-液流分配漏斗的下底板1为部分圆环形状，下底板1内侧和外侧为同心的圆弧。液位-液流分配漏斗的内壁2与下底板1的内侧圆弧连接，优选为垂直于下底板1，且内壁2的长度与下底板1的内侧圆弧的长度相等，形成一个弯曲的矩形。液位-液流分配漏斗的外壁3与下底板1的外侧圆弧连接，优选为垂直于下底板1，且外壁3的长度与下底板1的外侧圆弧的长度相等，也形成一个弯曲的矩形。下底板1、内壁2和外壁3围成分流槽6，流入液位-液流分配漏斗的铝熔体沿分流槽6进行分流。
内壁2的厚度与外壁3的厚度相等，外壁3的高度比内壁2的高度大，从而使外壁3的重量比内壁2的重量大，液位-液流分配漏斗的重心发生了偏移，与第一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗的原理相似，液位-液流分配漏斗由于外壁3的重量较大，抵消了供流的反作用力，使得液位-液流分配漏斗不易向内侧翻且能够平稳地漂浮在结晶器中的铝熔体上，通过自身的浮力实现铝熔体向结晶器的供流流量及结晶器内液位的自动控制。本发明通过在实际铸造中大量实验得出，外壁的高度3比内壁2的高度优选大10mm～30mm。
在内壁2和外壁3的上方还盖有上浮板7，上浮板7与内壁2和外壁3相连接将分流槽6的上开口盖住。上浮板7的中间开有流入孔71，且上浮板7的长度大于下底板1的长度，比下底板1左端和右端长出的部分相等。这样液位-液流分配漏斗浮在铝熔体上时，能够更加平稳，避免来回摆动使得流入液位-液流分配漏斗的铝熔体形成紊流产生翻滚。
在第二种分配漏斗中，分别位于下底板1的左端和右端，由下底板1、内壁2、外壁3和上浮板7围成左分流孔41和右分流孔51。分流后的铝熔体由这两个分流孔分别流入结晶器中。由于设置了盖住分流槽6上开口的上浮板7，液位-液流分配漏斗中的铝熔体从两个分流孔流向结晶器时，不会从液位-液流分配漏斗的上方溢流。
进行铸造时，液位-液流分配漏斗的下底板1向下，上浮板7向上浮在结晶器中的铝熔体上，铝熔体从液位-液流分配漏斗上方的铝液分配流盘中倒向液位-液流分配漏斗上浮板7中间的流入孔71，铝熔体从流入孔流入液位-液流分配漏斗的分流槽6，然后铝熔体沿分流槽6分别向两端分流，最后分别由位于液位-液流分配漏斗左端和右端的左分流口41和右分流口41流入结晶器中。在分流过程中，由于本实施方式将分配漏斗设计成外壁3的高度比内壁2的高度大，使液位-液流分配漏斗的重心发生了偏移，与第一种实施方式相似，液位-液流分配漏斗能够平稳地漂浮在铝熔体上，实现铝熔体向结晶器平稳地供流，减少夹渣；流入液位-液流分配漏斗的铝熔体不易从液位-液流分配漏斗的上方溢出，生产的产品质量较好。
以上对本发明所提供的一种铝合金锭铸造液位-液流分配漏斗进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于铝合金锭铸造的液位-液流分配漏斗，其特征在于，由密度比铝合金小的耐火材料制成，包括呈部分圆环形状的下底板，与所述下底板内侧圆弧连接的内壁，与所述下底板外侧圆弧连接的外壁，所述液位-液流分配漏斗的重心向外壁偏移。
2.根据权利要求1所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述外壁的厚度比内壁的厚度大。
3.根据权利要求2所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述外壁的厚度比内壁的厚度大5mm～10mm。
4.根据权利要求1所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述外壁的高度比内壁的高度大。
5.根据权利要求4所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述外壁的高度比内壁的高度大10mm～30mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述下底板的左端和右端分别设有左侧板和右侧板，所述左侧板与下底板左端、内壁和外壁连接，所述右侧板与下底板右端、内壁和外壁连接，所述左侧板和右侧板上分别开有左分流孔和右分流孔。
7.根据权利要求6所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述内壁和所述外壁的长度大于所述下底板的长度。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，还包括与所述下底板对应、并连接所述内壁和外壁的上浮板，所述上浮板中间开有孔，所述上浮板的长度大于所述下底板的长度。
9.根据权利要求8所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述下底板、内壁、外壁和上浮板在下底板的左侧和右侧分别围成左分流孔和右分流孔。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的液位-液流分配漏斗，其特征在于，所述耐火材料为insural 140耐火材料。
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