CN101992276A - 一种铝合金结晶器 - Google Patents

Abstract

本实施例公开了一种铝合金结晶器，包括：由内壁和外壁形成的结晶器水腔、液流分配装置和设于所述结晶器水腔上的润滑油添加装置；所述内壁的内侧为工作面；所述内壁的外侧的上部设有凹槽，所述凹槽中设有隔热保温层。在本发明实施例中，通过在内壁的外侧的上部设有凹槽，所述凹槽中设有隔热保温层，从而结晶器的上半部分有了一定的保温效果；由于内装隔热保温材料的隔热作用，熔体上半部与结晶器接触时降低了铝合金的有效结晶器高度。从而使得铸造过程中结晶器中的溶液穴变浅，减缓结晶器的一次冷却速度，降低结晶器的有效高度，可以改变铸锭的表面偏析，从而提高了铸锭的表面质量。

Description

一种铝合金结晶器

技术领域

本发明涉及金属加工领域，更具体地说，涉及一种铝合金结晶器。

背景技术

在铝合金铸造过程中，包括将符合铸造要求的液态金属通过一系列转注工具浇入到具有一定形状的铸模，即，结晶器中，使液态金属在重力场或外力场的作用下充满铸模型腔，冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭的工艺过程。其中结晶器是铸锭成型和决定铸锭质量的关键部件。

现有技术中，结晶器分为普通结晶器和热顶结晶器两种，其中，普通结晶器存在铸锭周边二次加热现象，二次水冷较晚，容易形成淬火性表面裂纹，尤其对于大规格硬合金铸锭更易形成应力集中点产生铸锭废品。生产的铸锭常发生弯曲变形、裂纹、成分偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷，铸件表面不光滑，表面偏析瘤较厚。铣削量较高，降低了铸锭的成品率。

而热顶结晶器在对于大规格硬合金铸锭时，存在保温帽容易损坏，铸造参数精度要求高等影响铸造成型的不利因素。目前国内利用热顶法普遍运用于小直径合金生产上，而对大直径硬合金仍未能得到应有的重视，这主要在于小直径铸造速度快，铸造过程中铸锭内应力较小，裂倾向性不大，而大直径铸锭情况不同，铸造速度受裂纹倾向性的严重限制，为了防止裂纹，降低铸造速度，但是因此产生铸锭表面严重的不光滑。

综上所述，目前的结晶器在铸造大规格的硬合金铸锭时存在铸锭的成品率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种铝合金结晶器，为了解决目前的结晶器在铸造大规格的硬合金铸锭时存在铸锭的成品率低的问题。

本发明实施例是这样实现的：

一种铝合金结晶器，包括：由内壁和外壁形成的结晶器水腔、液流分配装置和设于所述结晶器水腔上的润滑油添加装置；

所述内壁的内侧为工作面；

所述内壁的外侧的上部设有凹槽，所述凹槽中设有隔热保温层。

优选的，在本发明新实施例中，所述工作面的为整体结构的铝。

优选的，在本发明新实施例中，所述液流分配装置为液体分配漏斗或玻璃丝布袋。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例中，在本发明实施例中，通过在内壁的外侧的上部设有凹槽，所述凹槽中设有隔热保温层，从而结晶器的上半部分有了一定的保温效果；由于内装隔热保温材料的隔热作用，熔体上半部与结晶器接触时降低了铝合金的有效结晶器高度。此外，熔体在液流分配装置的分配下，产生的液穴较浅，并且非常平缓。一次冷却强度小，各点的结晶速度接近，无凝壳壁的二次加热现象，铸锭结晶过程易补缩，有利于气体的排出，从而不易产生偏析。铸锭拉出结晶器后，铸锭凝壳较薄，在冷却水的激冷的状态下，金属结晶速度快，生产的晶粒细小。铸造过程中结晶器中的金属液穴变浅，减缓结晶器的一次冷却速度，降低结晶器的有效高度，可以改变铸锭的表面偏析，从而提高了铸锭的表面质量。

此外，本发明所述的隔热保温层采用的装设方式的方式为在结晶器水腔的内壁外侧，解决了现有技术中热顶结晶器，因保温层的存在而破坏结晶器工作表面的问题，使得铸锭更容易成型。现有技术中，热顶的保温是将保温材料放置于结晶器的工作表面上，这样难免就使得结晶器的工作带和保温材料之间有一个接合部，而此接合部就破坏了原结晶器的平整的工作表面。使得铸锭在成型过程中在接合处极易产生微小的拉裂纹，在一定的条件下，这种拉裂纹会扩展，形成便面微裂纹，进一步引起铸锭在铸造过程中的开裂，使得铸锭成型困难。在本发明新中，由于隔热保温层在结晶器水腔的内壁外侧，不会与铸锭直接接触，从而也就也避免了因隔热保温层和铸锭表面之间摩擦引起拉坏隔热保温层的问题，进而不但使得铸锭更容易成型，还使得隔热保温层的更换和维护变的相当方便。

此外，在本发明实施例中，由于隔热保温层7的装设方式的方式为在结晶器水腔的内壁1外侧，所以可以通过润滑油添加装置在结晶器工作过程中增加油润滑，添加润滑油可以改善铸锭表面质量，具体的，可以是采用机械添加润滑油的方式，以使润滑更加的均匀，得到表面质量更好的铸锭。与传统的结晶器类似，铸造时，需要使用大量的润滑油来满足要求润滑油添加装置设计在结晶器的顶部，在铸造结束后，结晶器油腔内储存的部分润滑油，不会流出铸造井内，污染冷却水质。

综上所述，本发明实施例中的铝合金结晶器提高了在铸造大规格的硬合金铸锭时的铸锭质量，进而也就提高了铸锭的成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中所述挂钩的结构示意图；

图2为本发明实施例中所述挂钩的又一结结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决目前的结晶器在铸造大规格的硬合金铸锭时存在铸锭的成品率低的问题，本发明实施例提供一种铝合金结晶器，如图1和图2所示，包括：由内壁1和外壁2形成的结晶器水腔3、液流分配装置4和设于所述结晶器水腔上的润滑油添加装置5；所述内壁的内侧为工作面；所述内壁的外侧的上部设有凹槽6，所述凹槽6中设有隔热保温层7。

在本发明实施例中，通过在内壁1的外侧的上部设有凹槽6，所述凹槽6中设有隔热保温层7，从而结晶器的上半部分有了一定的保温效果；由于内装隔热保温材料的隔热作用，熔体8上半部与结晶器接触时降低了铝合金的有效结晶器高度。此外，熔体8在液流分配装置4的分配下，产生的液穴较浅，并且非常平缓。一次冷却强度小，各点的结晶速度接近，无凝壳壁的二次加热现象，铸锭结晶过程易补缩，有利于气体的排出，从而不易产生偏析。铸锭拉出结晶器后，铸锭凝壳较薄，在冷却水的激冷的状态下，金属结晶速度快，生产的晶粒细小。铸造过程中结晶器中的金属液穴变浅，减缓结晶器的一次冷却速度，降低结晶器的有效高度，可以改变铸锭的表面偏析，从而提高了铸锭的表面质量。

此外，本发明所述的隔热保温层7采用的装设方式的方式为在结晶器水腔的内壁1外侧，解决了现有技术中热顶结晶器，因保温层的存在而破坏结晶器工作表面的问题，使得铸锭更容易成型。现有技术中，热顶的保温是将保温材料放置于结晶器的工作表面上，这样难免就使得结晶器的工作带和保温材料之间有一个接合部，而此接合部就破坏了原结晶器的平整的工作表面。使得铸锭在成型过程中在接合处极易产生微小的拉裂纹，在一定的条件下，这种拉裂纹会扩展，形成便面微裂纹，进一步引起铸锭在铸造过程中的开裂，使得铸锭成型困难。在本发明新中，由于隔热保温层7在结晶器水腔的内壁外侧，不会与铸锭直接接触，从而也就也避免了因隔热保温层7和铸锭表面之间摩擦引起拉坏隔热保温层7的问题，进而不但使得铸锭更容易成型，还使得隔热保温层7的更换和维护变的相当方便。

此外，在本发明实施例中，由于隔热保温层7的装设方式的方式为在结晶器水腔的内壁1外侧，所以可以通过润滑油添加装置4在结晶器工作过程中增加油润滑，添加润滑油可以改善铸锭表面质量，具体的，可以是采用机械添加润滑油的方式，以使润滑更加的均匀，得到表面质量更好的铸锭。与传统的结晶器类似，铸造时，需要使用大量的润滑油来满足要求润滑油添加装置4设计在结晶器的顶部，在铸造结束后，结晶器油腔内储存的部分润滑油，不会流出铸造井内，污染冷却水质。

具体的，在本发明实施例中，所述液流分配装置可以为液体分配漏斗或玻璃丝布袋。

优选的，在本发明实施例中，所述工作面的为整体结构的铝。

通过将工作面设计为由一块单块铝精密加工而成，由于工作面更加的光滑，从而可以得到表面质量更好的铸锭。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种铝合金结晶器，其特征在于，包括：由内壁和外壁形成的结晶器水腔、液流分配装置和设于所述结晶器水腔上的润滑油添加装置；

所述内壁的内侧为工作面；

所述内壁的外侧的上部设有凹槽，所述凹槽中设有隔热保温层。

2.根据权利要求1所述铝合金结晶器，其特征在于，所述工作面的为整体结构的铝。

3.根据权利要求2所述铝合金结晶器，其特征在于，所述液流分配装置为液体分配漏斗或玻璃丝布袋。

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