CN104588606A - 一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 - Google Patents
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104588606A CN104588606A CN201410858067.9A CN201410858067A CN104588606A CN 104588606 A CN104588606 A CN 104588606A CN 201410858067 A CN201410858067 A CN 201410858067A CN 104588606 A CN104588606 A CN 104588606A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- continuous casting
- aluminum alloy
- slab ingot
- longitudinal cracking
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，其特殊之处是：一种呈矩形框状的防纵裂拉紧框，其长度及宽度分别与所述之引晶头的长度及宽度相同或略小于，其壁厚及高度可分别为30-60mm，其内孔壁边缘及内孔壁四角可呈半径为10-20mm圆弧形，可采用低碳钢或铜合金制作；在井式连续铸造装置中开始铝合金扁锭连续铸造之前，预先在结晶器的引晶头上面放置一个防止扁锭纵向开裂的所述之防纵裂拉紧框；防纵裂拉紧框将在铝合金扁锭连续铸造开始后在下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框。本发明可控制大型铝合金扁锭连续铸造过程中产生的侧端收缩翘曲量，防止扁锭纵向开裂；制作简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，相关于结晶器及其引晶头，扁锭变形控制方法。
背景技术
大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂是严重影响产品质量并难以根本解决的问题。在应用各种预防扁锭纵向开裂的现有技术的情况下，经常在3104、4343、5182、5052等多种铝合金大型扁锭的连续铸造生产中，出现自扁锭下端宽面中间垂直向上发展的裂通厚度的几百mm以上长度的长裂纹，甚至发生自下端至上端的通透性开裂[1]。对于扁锭铸造后已纵向开裂的长度段，只能作为废料切除，或扁锭整体报废。纵向开裂对铝合金扁锭的产品质量和生产经济效益由很大影响。大型铝合金扁锭完成连续铸造后，通常需要切掉自下端向上约400mm的一段带有结晶冷隔缺陷的部分。
大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂主要原因是：连续铸造喷水冷却导致的扁锭侧端收缩热应力及其作用下产生的侧向翘曲过大，造成扁锭低端宽面中线及由此向上的垂直截面上承受的侧向拉应力过大所致；并且与铝合金化学成分和铸造工艺过程所形成的组织中的第二相种类、形状、分布，和基体组织晶粒度决定的扁锭强度和塑形相关[2-]。
目前在大型铝合金扁锭生产中采用的预防纵向开裂的技术方法有：改善铝合金的化学成分，改善余地有限[4-6]；优化连续铸造工艺，涉及因素多，难以控制适当[2-7]；采用刷水板技术减少对扁锭已完成铸造凝固的下段表面的继续冷却程度，不易恰当控制[5]；采用上表面长度方向中部上凸形设计的引晶头，减少扁锭侧端的翘曲收缩造成的对低端面中线处的侧向拉应力，效果很有限；采用上表面边缘带凸缘的大平面引晶头，但对于较多侧端收缩、侧向翘曲的扁锭下端及其向上部分不起防止开裂作用。现有的技术不能解决大型铝合金扁锭连续铸造生产中经常出现纵向开裂的问题；目前没有与本发明类似的预防大型铝合金扁锭铸造纵向开裂的装置及方法[1-9]。
参考文献：
[1]巩建国，刘民章，张能发.4343A铝合金扁锭生产工艺研究[J.轻合金加工技术研究，2013(6)：25-30.
[2]苏堪祥，邵正荣，郑宪.6061铝合金扁锭的裂纹及其预防措施[J].东北轻合金加工厂，1997(4)：11-13.
[3]陶国林，潘复生，梁小平.7050铝合金铸锭裂纹形成及控制分析[J].材料导报，2007，21(5A)：352-357.
[4]孙建华.3003铝合金扁锭裂纹倾向的控制[C].全国第十三届轻合金加工学术交流会论集，2005：45-48.
[5]周家荣.高强变形铝合金成分对铸锭裂纹倾向性的影响一兼谈铸锭冷裂纹和热裂纹的机制[J].
[6]J.L，Oassel，等.张为民译.采用充水胶囊刮水器铸造铝合金扁锭[J].Light MetaIA Age，1982：3-4.
[7]孙继陶，杨怀军，蔡有萍.低液位铸造技术在铝合金扁锭生产中的应用[J].轻合金加工技术，2007(1)：25-30.
[8]王晨，王冬成，吕彦泽.7A04合金扁锭裂纹形成影响因素及控制[J].黑龙江冶金，2007(1)：7-8.
[9]石钰.高强度铝合金扁铸锭先进制备技术及先进企业[J].金属世界，2014(4)：18-24.
发明内容
本发明目的：
本发明提供一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，可控制大型铝合金扁锭连续铸造过程中产生的侧端收缩翘曲量，减小扁锭下端承受的侧向拉应力，防止扁锭纵向开裂。
本发明的技术解决方案：
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特殊之处是：一种呈矩形框状的防纵裂拉紧框。
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特殊之处是：所述之防纵裂拉紧框，其长度及宽度分别与所述之引晶头的长度及宽度相同或略小于，其与结晶器之间的最小水平间隙为2-3mm，其壁厚及高度可分别为30-60mm，其内孔壁边缘及内孔壁四角可呈半径为10-20mm圆弧形。
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特殊之处是：所述之防纵裂拉紧框可采用低碳钢或铜合金制作。
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特殊之处是：在井式连续铸造装置中开始铝合金扁锭连续铸造之前，预先在结晶器的引晶头上面放置一个防止扁锭纵向开裂的所述之防纵裂拉紧框，然后开始扁锭的连续铸造；所述之防纵裂拉紧框将在铝合金扁锭连续铸造开始后在下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框。
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特殊之处是：将所述之防纵裂拉紧框放置在所述之结晶器的所述之引晶头的上端面时，使其四个侧端面距离结晶器内壁相等。
一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特殊之处是：在连续铸造完成后或进行扁锭常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将所述之防纵裂拉紧框自扁锭下端取下或随扁锭切头去掉。
附图说明
图1是本发明的实施例一的主视剖视示意图。其中：1-所述之铝合金扁锭；2-所示之防纵裂拉紧框；3-所示之引晶头。
图2是本发明的实施例一的附视局部剖视示意图。其中：1-所述之铝合金扁锭；2-所示之防纵裂拉紧框。
本发明的有益之处：
本发明一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，其特殊之处是，其包括：铝合金扁锭连续铸造开始前预先在井式连续铸造结晶器的引晶头之上端面放置一个采用低碳钢或铜合金制作的呈矩形框状的防止扁锭纵向开裂的防纵裂拉紧框，其长度及宽度分别与所述之引晶头的长度及宽度相同，其壁厚及高度可根据其将承受的扁锭之侧端面收缩造成的最大拉应力决定，可分别为30-60mm，其四个侧端面距离结晶器内壁相等，其与结晶器之间的最小水平间隙为2-3mm，这可使其将在铝合金扁锭连续铸造开始后于下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘上的一个防纵裂拉紧框，并可避免其与结晶器内壁接触摩擦；其内孔壁边缘及内孔四角可呈半径为10-20mm的圆弧形，可避免凝固后的扁锭与其内孔边缘及内孔四角接触处产生应力集中而导致开裂，并可使扁锭下端边缘呈外翻的弧形结构而将其托住防止其在扁锭侧端收缩时脱落；其可采用低碳钢或铜合金制作，这可保证其具有足够的强度。所述之防纵裂拉紧框在连续铸造完成后或进行扁锭常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将其自扁锭下端取下或随扁锭切头去掉。本发明可控制大型铝合金扁锭连续铸造过程中产生的侧端收缩翘曲量，减小扁锭下端承受的侧向拉应力，防止扁锭纵向开裂；本发明制作简单，成本低。
具体实施方式
本发明一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，其特殊之处是，其包括：铝合金扁锭连续铸造开始前预先在井式连续铸造结晶器的引晶头上面放置一个采用低碳钢或铜合金制作的呈矩形框状的防止扁锭纵向开裂的防纵裂拉紧框，其长度及宽度与所述之引晶头的长度与宽度相同，其壁厚及高度可根据其将承受的扁锭侧端面收缩造成的最大拉应力决定，可分别为30-60mm，其内孔壁边缘及内孔四角可呈半径为10-20mm的圆弧形，其四个侧面距离结晶器内壁相等其与结晶器之间的最小水平间隙为2-3mm；其可采用低碳钢或铜合金制作。此防纵裂拉紧框将在铝合金扁锭连续铸造开始后于下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框，在连续铸造完成后或进行扁锭常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将其自扁锭下端取下或随扁锭切头去掉。
本发明的应用方法：
根据上述技术解决方案及实施方式，采用低碳钢制作一个对应于铝合金扁锭连续铸造结晶器内孔及引晶头之上端面形状尺寸的所述之防纵裂拉紧框；在铝合金扁锭连续铸造开始前，预先将防纵裂拉紧框放置在井式连续铸造结晶器的引晶头之上端面，使其四个侧端面距离结晶器内壁相等。此防纵裂拉紧框在铝合金扁锭连续铸造开始后将在下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框，起到预防产生纵向开裂的作用；在连续铸造完成后或进行扁锭常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将其自扁锭下端取下或随扁锭切头去掉。
实施例一：根据本发明上述技术解决方案及具体实施方式，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，其特殊之处是，其包括：如图1、图2所示，铝合金扁锭连续铸造开始前预先在井式连续铸造结晶器1的引晶头4上面放置一个采用35钢或25钢制作的呈矩形框状的防止扁锭2纵向开裂的防纵裂拉紧框3，其长度及宽度分别与所述之引晶头3的长度与宽度相同，其壁厚及高度可根据其将承受的扁锭1的侧端面收缩造成的最大拉应力决定，可取值为高60mm、壁厚50mm，其内孔壁边缘及内孔四角可呈半径为10mm的圆弧形，其四个侧端面距离结晶器1的内壁相等，其与结晶器1之间的最小水平间隙为2-3mm；其可采用低碳钢或铜合金制作。此防纵裂拉紧框3将在铝合金扁锭2连续铸造开始后于下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框；在连续铸造完成后可将其自扁锭2下端取下或随扁锭切头去掉。
实施例二：根据本发明上述技术解决方案及具体实施方式，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法，其与实施例一基本相同，不同的是：所述之防纵裂拉紧框3的长度及宽度分别比所述之引晶头的长度与宽度小2-4mm，其壁厚及高度可取值为高40mm、壁厚30mm，其内孔壁边缘及内孔四角呈半径为20mm的圆弧形；其采用青铜或黄铜制作。在连续铸造完成后并进行扁锭2常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将其自扁锭2下端取下或随扁锭切头去掉。
Claims (6)
1.据权利要求1，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特征是：一种呈矩形框状的防纵裂拉紧框。
2.根据权利要求1，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特征是：所述之防纵裂拉紧框，其长度及宽度分别与所述之引晶头的长度及宽度相同或略小于，其与结晶器之间的最小水平间隙为2-3mm，其壁厚及高度可分别为30-60mm，其内孔壁边缘及内孔壁四角可呈半径为10-20mm的圆弧形。
3.根据权利要求1或2，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置，其特征是：所述之防纵裂拉紧框可采用低碳钢或铜合金制作。
4.据权利要求1，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特征是：在井式连续铸造装置中开始铝合金扁锭连续铸造之前，预先在结晶器的引晶头之上端面放置一个防止扁锭纵向开裂的所述之防纵裂拉紧框，然后开始扁锭的连续铸造；所述之防纵裂拉紧框在铝合金扁錠连续铸造开始后将在下端凝固过程中与其结合一体并成为其外缘框。
5.根据权利要求4或2，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特征是：将所述之防纵裂拉紧框放置在所述之结晶器的引晶头之上端面时，使其四个侧端面距离结晶器内壁相等，此距离2-3mm。
6.根据权利要求4，一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防方法，其特征是：在连续铸造完成后或进行扁锭常规的消除应力退火后或热轧前加热后，可将所述之防纵裂拉紧框自扁锭下端取下或随扁錠切头去掉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410858067.9A CN104588606B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410858067.9A CN104588606B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104588606A true CN104588606A (zh) | 2015-05-06 |
| CN104588606B CN104588606B (zh) | 2016-09-07 |
Family
ID=53114855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410858067.9A Expired - Fee Related CN104588606B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104588606B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1288786A (zh) * | 2000-09-07 | 2001-03-28 | 罗苏 | 铝合金扁铸锭同水平热顶铸造装置 |
| JP2002531273A (ja) * | 1998-12-08 | 2002-09-24 | サントル・ド・ルシェルシュ・メタリュルジク | 溶融金属の垂直ホットトップ連続鋳造のための装置 |
| CN1974815A (zh) * | 2006-12-13 | 2007-06-06 | 中国铝业股份有限公司 | 3104铝合金扁锭熔炼配料及投料方法 |
| CN101181740A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-05-21 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头 |
| CN101773994A (zh) * | 2009-01-08 | 2010-07-14 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 用于减轻铝合金铸锭底部翘曲的缓冷装置 |
| CN203508959U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-02 | 邹平宏皓工业型材科技有限公司 | 一种铸造铝合金扁锭用可调式结晶器 |
-
2014
- 2014-12-31 CN CN201410858067.9A patent/CN104588606B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002531273A (ja) * | 1998-12-08 | 2002-09-24 | サントル・ド・ルシェルシュ・メタリュルジク | 溶融金属の垂直ホットトップ連続鋳造のための装置 |
| CN1288786A (zh) * | 2000-09-07 | 2001-03-28 | 罗苏 | 铝合金扁铸锭同水平热顶铸造装置 |
| CN1974815A (zh) * | 2006-12-13 | 2007-06-06 | 中国铝业股份有限公司 | 3104铝合金扁锭熔炼配料及投料方法 |
| CN101181740A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-05-21 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头 |
| CN101773994A (zh) * | 2009-01-08 | 2010-07-14 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 用于减轻铝合金铸锭底部翘曲的缓冷装置 |
| CN203508959U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-02 | 邹平宏皓工业型材科技有限公司 | 一种铸造铝合金扁锭用可调式结晶器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104588606B (zh) | 2016-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101745611B (zh) | 一种生产高强铝合金板坯的方法及设备 | |
| US20110308291A1 (en) | Titanium slab for hot rolling produced by electron-beam melting furnace, process for production thereof, and process for rolling titanium slab for hot rolling | |
| CN104588606B (zh) | 一种大型铝合金扁锭连续铸造纵向开裂的预防装置及方法 | |
| EP3354371B1 (en) | Continuous slab casting method | |
| CN112743053A (zh) | 一种用于解决包晶钢连铸板坯表面裂纹的结晶器及控制方法 | |
| JP2006315011A (ja) | スラブ連続鋳造における鋳片の二次冷却方法 | |
| CN104942254A (zh) | 一种改善连铸板坯质量的方法 | |
| Hameed et al. | Effect of secondary cooling configuration on microstructure of cast in semi-continuous casting of copper and brass | |
| CN111760906B (zh) | 一种用于改善大规格棒材内部质量的初轧机轧制工艺 | |
| CN210587109U (zh) | 一种铝及铝合金低压半连续铸造结晶器冷却系统 | |
| CN204997023U (zh) | 连铸结晶器的窄面铜板 | |
| CN112743052A (zh) | 一种用于解决铸坯窄面裂纹的板坯结晶器和控制方法 | |
| RU2506140C1 (ru) | Кристаллизатор машины непрерывного литья металла | |
| CN107127315B (zh) | 一种低内部缺陷连铸厚板坯的生产方法及其装置 | |
| CN204308149U (zh) | 一种组合式连铸结晶器 | |
| CN102363828B (zh) | 碳素结构钢和合金结构钢加钛、钙复合脱氧防止钢锭纵裂的方法 | |
| JP5691949B2 (ja) | 大断面鋳片の連続鋳造方法 | |
| KR101660773B1 (ko) | 주조용 몰드 | |
| Finn et al. | Systems And Methods For Ingot Head Shaping | |
| KR101149374B1 (ko) | 연속주조 방법 및 이에 따라 제조되는 연속주조 주편 | |
| CN105108082A (zh) | 连铸结晶器的窄面铜板 | |
| RU2692149C1 (ru) | Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов | |
| RU166324U1 (ru) | Устройство непрерывного литья и углового прессования профиля | |
| Belyi | Improving the cross section of continuous-cast billet | |
| CN205614025U (zh) | 一种组合式结晶器的具有大倒角的宽面铜板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160907 Termination date: 20171231 |