CN105598398A - 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法 - Google Patents

一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105598398A
CN105598398A CN201610021623.6A CN201610021623A CN105598398A CN 105598398 A CN105598398 A CN 105598398A CN 201610021623 A CN201610021623 A CN 201610021623A CN 105598398 A CN105598398 A CN 105598398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ingot
crystallizer
high purity
groove
ring
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
Application number
CN201610021623.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105598398B (zh
Inventor
长海博文
郭世杰
刘金炎
陈丹丹
余康才
王雏艳
谷宁杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Nonferrous Metals Processing Technology Co Ltd
Original Assignee
China Nonferrous Metals Processing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Nonferrous Metals Processing Technology Co Ltd filed Critical China Nonferrous Metals Processing Technology Co Ltd
Priority to CN201610021623.6A priority Critical patent/CN105598398B/zh
Publication of CN105598398A publication Critical patent/CN105598398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105598398B publication Critical patent/CN105598398B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/003Aluminium alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/07Lubricating the moulds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,采用的细晶结晶器含有分流盖、本体、挡水圈及下盖板,本体的正中从上到下依次设置有凹环槽、一次冷却结晶区和出锭区,将分流盖通过螺栓固定在本体的上端、将下盖板通过螺栓固定在本体的下端、将挡水圈装卡在本体和下盖板的环槽内组装成细晶结晶器,细晶结晶器的轴线总高度得到有效缩短,本体中的一次冷却结晶区和出锭区形成二级分配机构,使整个铝铸锭形成促进等轴晶生产的负温度梯度区域,从而实现游离晶粒的等轴形式生产,避免传统结晶器设计内部高温区范围区间宽,游离晶粒被重熔,晶核不能实现等轴方式生长的不足,有利于实现高纯铝铸锭显微组织的细化。

Description

一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法
技术领域
本发明属于有色金属铸造技术领域,尤其是一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法。
背景技术
高纯铝或是超高纯铝由于比工业纯铝的杂质元素含量更低,因此具有比工业纯铝更好的导电性、延展性、反射性和抗腐蚀性,在电子工业及航空航天等领域有着更广泛的使用用途,例如5N5-6N超高纯铝中各杂质的最大含量不超过0.4ppm,因此可用于半导体器件制造行业,也可用于制备超导电缆。
随着高纯铝产品应用性能的提升以及应用领域的逐步扩大,对制备高纯铝铸锭的质量也提出了更高要求,不仅要满足下游产品对高纯铝纯度以及杂质元素的苛刻要求,而且对高纯铝铸锭的显微组织晶粒尺寸也提出了更加严格的要求,即希望其晶粒尺寸要控制得足够细小。
由于高纯铝铸锭使用的铝熔体极为纯净,不能像传统铝铸锭铸造加工那样通过添加细化剂来实现其组织细化,只能通过成型工艺或是结晶器的改进来实现高纯铝铸锭的组织细化,而目前采用的结晶器主要通过其外侧设计的电磁感应线圈来促使铝熔体在铸造过程中产生强制流动,从而实现高纯铝铸锭组织的细化。但是这种结晶器的设计过于复杂,在铸造过程中需要持续施加电磁场而使其能源消耗较大,电磁场驱动的铝熔体在强制流动时容易将其表面的氧化膜层破坏并被带入铝铸锭内部,从而影响高纯铝铸锭的纯净度,铸造成本较高。
发明内容
为了解决上述结晶器存在的问题,本发明提供了一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,该方法通过细晶结晶器的结构设计来增加铝熔体内部的形核数量,从而得到组织细化的高纯铝铸锭,减小了铸造成本,且铸造过程易于实现。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,采用的细晶结晶器含有分流盖、本体、挡水圈及下盖板,高纯铝铸锭使用的铝熔体中各杂质的最大含量不超过0.4ppm,高纯铝铸锭或是圆锭,或是扁锭,或是方锭,所述圆锭的设计尺寸为ΦDmm,所述扁锭的设计尺寸为Dmm×dmm,D>d,所述方锭的设计尺寸为Dmm×Dmm,本发明的特征如下:
呈凸状的分流盖正中设置有进液口,进液口的下端由分流盖中的圆堵头实施封堵,所述圆堵头的尺寸或为ΦD1,或为Φd1,在进液口的下端四周轴向侧壁上配钻有数个间距相等的出液孔,各出液孔的孔径均控制在Φ5~Φ15mm,分流盖的下端面设置有倒凹环槽,所述倒凹环槽的最小尺寸或为ΦD1,或为Φd1,所述倒凹环槽的最大外围结构尺寸或为ΦD2,或为D2×d2,或为D2×D2,D1<D2<D,d1<d2<d,所述倒凹环槽的轴向高度以完全暴露出数个出液孔为准,分流盖下端的最大尺寸或为ΦD3,或为D3×d3,或为D3×D3,D3远大于D,d3远大于d;
本体的外围结构尺寸或等于ΦD3,或等于D3×d3,或等于D3×D3,在本体的正中从上到下依次设置有凹环槽、一次冷却结晶区和出锭区,所述凹环槽的结构尺寸或大于ΦD,或大于D×d,或大于D×D,所述凹环槽的轴向高度控制在1~3mm,在所述凹环槽中设置有向下的储油槽,在所述凹环槽上方加装盖油板,所述储油槽与水平设置的进油通道联通,进油通道外接脉冲式供油器;所述一次冷却区的结构尺寸或等于ΦD,或等于D×d,或等于D×D,所述一次冷却区的轴向高度控制在15~80mm,在所述一次冷却区的四周轴向侧壁上设置有数个间距相等的冷却凹槽,各冷却凹槽的深度控制在0.2~0.5mm,各冷却凹槽的槽宽控制在0.5~1mm,相邻冷却凹槽之间的凸出宽度控制在0~5mm;所述出锭区的结构尺寸或大于ΦD,或大于D×d,或大于D×D;在本体的下端设置有不规则的环状冷却水腔,环状冷却水腔在本体内上端呈凸出状结构,所述凸出状结构的水平高度至各冷却凹槽中部为准,沿所述凸出状结构向下斜钻有数条间距相等的出水通道,出水通道贯穿联通到各冷却凹槽底端,环状冷却水腔的下端宽度设定为Hmm,根据H在所述凸出状结构的端面上设置有上环槽;
下盖板的外围结构尺寸与本体的三种外围结构尺寸相等,下盖板的正中设置有出锭口,所述出锭口的结构尺寸与所述出锭区的三种结构尺寸相等,下盖板的两侧设置有环状进水口,环状进水口外接冷却水,环状进水口与环状冷却水腔对应设置且环状进水口的宽度小于H,在环状进水口的上端内侧端面上设置有下环槽;
将分流盖通过螺栓固定在本体的上端、将下盖板通过螺栓固定在本体的下端、将挡水圈装卡在所述下环槽和所述上环槽内,使其组装成细晶结晶器;
半连续铸造开始时先通过环状进水口向环状冷却水腔内连续通入冷却水,冷却水经出水通道后形成一定压力向外流出,此时具有710℃的高温铝熔体通过进液口进入分流盖中,经各出液孔的分流作用而改变流向流入到所述倒凹环槽并进入所述一次冷却区内,铝熔体在所述一次冷却区内形成环流,所述环流构成熔体流动流线方向线并使铝熔体形成游离晶核,在所述一次冷却区内使铝熔体的温度分布更趋均匀并结晶凝固成高纯铝铸锭,由于铝熔体的不断流入及冲刷搅动,增加了铝熔体芯部的过冷度而使结晶凝固的高纯铝铸锭得到晶粒细化,在常规铸造速度下高纯铝铸锭通过所述出锭区而向下排出,排出过程中通过进油通道并在所述脉冲式供油器的作用下对高纯铝铸锭表面进行润滑。
上述分流盖由绝热耐火材料制作而成。
上述本体或由紫铜制作而成,或由铝合金制作而成。
上述挡水圈呈滤网状。
上述冷却凹槽或呈矩形,或呈半圆形,或呈V型。
上述下盖板或由铝合金制作而成,或由铸钢制作而成。
由于采用如上所述技术方案,本发明产生如下积极效果:
1.本发明的方法可以克服现有铸造制备技术无法细化高纯铝铸锭晶粒尺寸的不足,通过改变结晶器的结构设计,可以改变熔体流动方式并促进游离晶粒在铸锭内部的生长,增加晶粒形核数量,从而实现高纯铝铸锭的组织细化。
2.本体在一次冷却结晶区表面采用开槽设计,增加了一次冷却结晶区与铝熔体的接触面积,降低铝熔体形核的润湿角和形核功,有利于大量晶粒在结晶器一次冷却区表面形成。
3.本体的一次冷却结晶区和出锭区设计可以形成二级分配机构,使整个铝铸锭形成促进等轴晶生产的负温度梯度区域,从而实现游离晶粒的等轴形式生产,避免传统结晶器设计内部高温区范围区间宽,游离晶粒被重熔,晶核不能实现等轴方式生长的不足,有利于实现铸锭显微组织的细化。
4.细晶结晶器可根据圆形锭、扁锭和方锭的形状来分别设计,细晶结晶器结构独特,轴线总高度得到有效缩短,生产效率明显提高。
附图说明
图1是圆锭细晶结晶器的结构示意简图。
图2是细晶结晶器在半连续铸造圆锭过程中的液体流向示意简图。
上述图中:1-进液口;2-分流盖;3-出液孔;4-本体;5-挡水圈;6-环状冷却水腔;7-出水通道;8-下盖板;9-冷却凹槽;10-环状进水口;11-进油通道;12-盖油板;13-铝熔体;14-熔体流动流线方向线;15-冷却水;16-高纯铝铸锭;17-游离晶核。
具体实施方式
本发明是一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,通过本发明获得的高纯铝铸锭可以做为电解电容器用的阳极箔,电容器用的引线,集成电路用的导线,真空蒸发器用的基体材料,超导体用的稳定导体,磁盘合金和高断裂韧性铝合金用的基体材料等,使用范围非常广泛。
本发明的方法中使用到细晶结晶器,高纯铝铸锭或是圆锭,或是扁锭,或是方锭,所述圆锭的设计尺寸为ΦD,所述扁锭的设计尺寸为D×d,D>d,所述方锭的设计尺寸为D×D,所述圆锭、所述扁锭和所述方锭使用的细晶结晶器结构是有区别的,但细晶结晶器中均含有分流盖2、本体4、挡水圈5及下盖板8,挡水圈5呈滤网状,挡水圈5除具有过滤作用外还具有储水作用。高纯铝铸锭使用的铝熔体中各杂质的最大含量不超过0.4ppm,下面所述的单位均为mm。
结合图1-2并以半连续铸造ΦD=178mm所述圆锭为例,本发明的方法简述如下:
呈凸状的分流盖2正中设置有进液口1,进液口1的下端由分流盖2中的圆堵头实施封堵,所述圆堵头的参考尺寸ΦD1=140~150mm,进液口1的参考尺寸=120~130mm,在进液口1的下端四周轴向侧壁上配钻有数个间距相等的出液孔3,各出液孔3的孔径均控制在Φ5~Φ15mm,分流盖2的下端面设置有倒凹环槽,所述倒凹环槽的最小尺寸为ΦD1,所述倒凹环槽的最大外围结构参考尺寸ΦD2=160~170mm,所述倒凹环槽的轴向高度以完全暴露出数个出液孔3为准,分流盖2下端的最大参考尺寸ΦD3=400~500mm,由此看出所述圆锭使用的所述倒凹环槽呈圆形,分流盖2由绝热性能优异的耐火材料制作而成。分流盖的作用是在半连续铸造过程中,使铝熔体首先经过分流盖再导入细晶结晶器内部,并在铝溶体内部形成沿细晶结晶器壁竖直向下的被动流动,在所述一次冷却区壁凝固形成的大量游离晶核17并在铝熔体13的冲刷作用下不断带入其内部。
本体4的外围结构尺寸等于ΦD3,在本体4的正中从上到下依次设置有凹环槽、一次冷却结晶区和出锭区,所述凹环槽的结构参考尺寸是Φ188~Φ198mm,所述凹环槽的轴向高度控制在1~3mm,在所述凹环槽中设置有向下的储油槽,在所述凹环槽上方加装盖油板12,所述储油槽与水平设置的进油通道11联通,进油通道11外接脉冲式供油器。所述一次冷却区的结构尺寸等于ΦD=178mm,所述一次冷却区的轴向高度控制在15~80mm,在所述一次冷却区的四周轴向侧壁上设置有数个间距相等的冷却凹槽9,各冷却凹槽的深度控制在0.2~0.5mm,各冷却凹槽的槽宽控制在0.5~1mm,相邻冷却凹槽之间的凸出宽度控制在0~5mm,冷却凹槽9或呈矩形,或呈半圆形,或呈V型,冷却凹槽的作用是增加所述一次冷却区与铝熔体13的接触表面积并增大所述一次冷却区的换热系数,同时冷却凹槽9的设计比传统平面设计更能够降低铝熔体13在细晶结晶器表面形核的润湿角并减小形核功,从而更有利于大量晶粒在所述一次冷却区瞬间形成,增加游离晶核17的数量。所述出锭区的结构参考尺寸是Φ180~Φ188mm,在本体4的下端设置有不规则的环状冷却水腔6,环状冷却水腔6在本体4内上端呈凸出状结构,所述凸出状结构的水平高度至各冷却凹槽9中部为准,沿所述凸出状结构向下斜钻有数条间距相等的出水通道7,出水通道7贯穿联通到各冷却凹槽底端,环状冷却水腔6的下端宽度设定为H=20~40mm,根据H在所述凸出状结构的端面上设置有上环槽。本体或由紫铜制作而成,或由铝合金制作而成。
下盖板8的外围结构尺寸与本体4的外围结构尺寸相等,下盖板8的正中设置有出锭口,所述出锭口的结构尺寸与所述出锭区的结构尺寸相等,下盖板8的两侧设置有环状进水口10,环状进水口10外接冷却水,环状进水口10与环状冷却水腔6对应设置且环状进水口的宽度小于H,在环状进水口10的上端内侧端面上设置有下环槽,下盖板8或由铝合金制作而成,或由铸钢制作而成。
将分流盖2通过螺栓固定在本体4的上端、将下盖板8通过螺栓固定在本体4的下端、将挡水圈5装卡在所述下环槽和所述上环槽内,使其组装成所述圆锭使用的细晶结晶器。
半连续铸造开始时先通过环状进水口10向环状冷却水腔6内连续通入冷却水5,建议冷却水5的流量控制在5m3/h,冷却水5经出水通道7后形成一定压力向外流出,此时具有710℃的高温铝熔体13通过进液口1进入分流盖2中,经各出液孔3的分流作用而改变流向流入到所述倒凹环槽并进入所述一次冷却区内,铝熔体13在所述一次冷却区内形成环流,所述环流构成熔体流动流线方向线14并使铝熔体13形成游离晶核17,在所述一次冷却区内使铝熔体13的温度分布更趋均匀并结晶凝固成高纯铝铸锭16,由于铝熔体13的不断流入及冲刷搅动,增加了铝熔体芯部的过冷度而使结晶凝固的高纯铝铸锭16得到晶粒细化,在100mm/min的参考铸造速度下高纯铝铸锭16通过所述出锭区而向下排出,排出过程中通过进油通道11并在所述脉冲式供油器的作用下对高纯铝铸锭16表面进行润滑。
在细晶结晶器的作用下,本发明增加了高纯铝铸锭内部的整体形核数目,并在其液面下方引入铝熔体流动,在不卷入氧化膜和不影响高纯铝铸锭质量的同时,增加了形核粒子的存活数量,细化了高纯铝铸锭的显微组织。
可见,采用本发明的方法半连续铸造出的高纯铝铸锭,其内部由发达的柱状晶粒为主转变为以柱状晶和等轴晶共存的形式,并且等轴晶粒所占比例显著增大。由于等轴晶粒的晶粒尺寸比柱状晶粒尺寸显著减小,因此高纯铝铸锭的微观组织亦得到细化,参考对比结果见下表。
柱状晶区mm 等轴晶区mm 平均晶粒尺寸mm
常规结晶器 1500~1700 10~20 150
细晶结晶器 70~80 60~80 25~40
以半连续铸造D×d=200mm×60mm所述扁锭为例,细晶结晶器的结构特征如下,半连续铸造方式和各部件效果可参见上述圆锭所述技术方案,不另赘述。
呈凸状的分流盖2正中设置有进液口1,进液口1的下端由分流盖2中的圆堵头实施封堵,所述圆堵头的参考尺寸Φd1=45~50mm,进液口1的参考尺寸与Φd1匹配即可,在进液口1的下端四周轴向侧壁上配钻有数个间距相等的出液孔3,各出液孔3的孔径均控制在Φ5~Φ15mm,分流盖2的下端面设置有倒凹环槽,所述倒凹环槽的最小尺寸为Φd1,所述倒凹环槽的最大外围结构参考尺寸D2×d2={180~190}×{54~56}mm,所述倒凹环槽的轴向高度以完全暴露出数个出液孔3为准,分流盖2下端的最大参考尺寸D3×d3={450~500}×{100~150}mm,由此看出所述扁锭使用的所述倒凹环槽呈内圆外矩形,分流盖2由绝热性能优异的耐火材料制作而成。
本体4的外围结构尺寸等于D3×d3,在本体4的正中从上到下依次设置有凹环槽、一次冷却结晶区和出锭区,所述凹环槽的结构尺寸大于D×d,所述凹环槽的轴向高度控制在1~3mm,在所述凹环槽中设置有向下的储油槽,在所述凹环槽上方加装盖油板12,所述储油槽与水平设置的进油通道11联通,进油通道11外接脉冲式供油器。所述一次冷却区的结构尺寸等于D×d=200×60mm,所述一次冷却区的轴向高度控制在15~80mm,在所述一次冷却区的四周轴向侧壁上设置有数个间距相等的冷却凹槽9,各冷却凹槽的深度控制在0.2~0.5mm,各冷却凹槽的槽宽控制在0.5~1mm,相邻冷却凹槽之间的凸出宽度控制在0~5mm,冷却凹槽9或呈矩形,或呈半圆形,或呈V型。所述出锭区的结构参考尺寸大于D×d,在本体4的下端设置有不规则的环状冷却水腔6,环状冷却水腔6在本体4内上端呈凸出状结构,所述凸出状结构的水平高度至各冷却凹槽9中部为准,沿所述凸出状结构向下斜钻有数条间距相等的出水通道7,出水通道7贯穿联通到各冷却凹槽底端,环状冷却水腔6的下端宽度设定为H=20~40mm,根据H在所述凸出状结构的端面上设置有上环槽。本体或由紫铜制作而成,或由铝合金制作而成。
下盖板8的外围结构尺寸与本体4的外围结构尺寸相等,下盖板8的正中设置有出锭口,所述出锭口的结构尺寸与所述出锭区的结构尺寸相等,下盖板8的两侧设置有环状进水口10,环状进水口10外接冷却水,环状进水口10与环状冷却水腔6对应设置且环状进水口的宽度小于H,在环状进水口10的上端内侧端面上设置有下环槽,下盖板8或由铝合金制作而成,或由铸钢制作而成。
将分流盖2通过螺栓固定在本体4的上端、将下盖板8通过螺栓固定在本体4的下端、将挡水圈5装卡在所述下环槽和所述上环槽内,使其组装成所述
扁锭使用的细晶结晶器。
以半连续铸造D×D=100×100mm所述方锭为例:
呈凸状的分流盖2正中设置有进液口1,进液口1的下端由分流盖2中的圆堵头实施封堵,所述圆堵头的参考尺寸ΦD1=80~85mm,进液口1的参考尺寸与ΦD1匹配即可,在进液口1的下端四周轴向侧壁上配钻有数个间距相等的出液孔3,各出液孔3的孔径均控制在Φ5~Φ15mm,分流盖2的下端面设置有倒凹环槽,所述倒凹环槽的最小尺寸为ΦD1,所述倒凹环槽的最大外围结构参考尺寸D2×D2={90~94}×{90~94}mm,所述倒凹环槽的轴向高度以完全暴露出数个出液孔3为准,分流盖2下端的最大参考尺寸D3×D3={450~500}×{450~500}mm,由此看出所述扁锭使用的所述倒凹环槽呈内圆外方形。本体4和下盖板8的结构尺寸可参见所述扁锭的技术方案,不另赘述。
建议上述进液口1的轴向高度或是容积以容纳较多铝熔体为准,不做硬性规定。

Claims (6)

1.一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,采用的细晶结晶器含有分流盖(2)、本体(4)、挡水圈(5)及下盖板(8),高纯铝铸锭(16)使用的铝熔体(13)中各杂质的最大含量不超过0.4ppm,高纯铝铸锭(16)或是圆锭,或是扁锭,或是方锭,所述圆锭的设计尺寸为ΦDmm,所述扁锭的设计尺寸为Dmm×dmm,D>d,所述方锭的设计尺寸为Dmm×Dmm,其特征是:
呈凸状的分流盖(2)正中设置有进液口(1),进液口(1)的下端由分流盖(2)中的圆堵头实施封堵,所述圆堵头的尺寸或为ΦD1,或为Φd1,在进液口(1)的下端四周轴向侧壁上配钻有数个间距相等的出液孔(3),各出液孔(3)的孔径均控制在Φ5~Φ15mm,分流盖(2)的下端面设置有倒凹环槽,所述倒凹环槽的最小尺寸或为ΦD1,或为Φd1,所述倒凹环槽的最大外围结构尺寸或为ΦD2,或为D2×d2,或为D2×D2,D1<D2<D,d1<d2<d,所述倒凹环槽的轴向高度以完全暴露出数个出液孔为准,分流盖(2)下端的最大尺寸或为ΦD3,或为D3×d3,或为D3×D3,D3远大于D,d3远大于d;
本体(4)的外围结构尺寸或等于ΦD3,或等于D3×d3,或等于D3×D3,在本体(4)的正中从上到下依次设置有凹环槽、一次冷却结晶区和出锭区,所述凹环槽的结构尺寸或大于ΦD,或大于D×d,或大于D×D,所述凹环槽的轴向高度控制在1~3mm,在所述凹环槽中设置有向下的储油槽,在所述凹环槽上方加装盖油板(12),所述储油槽与水平设置的进油通道(11)联通,进油通道(11)外接脉冲式供油器;所述一次冷却区的结构尺寸或等于ΦD,或等于D×d,或等于D×D,所述一次冷却区的轴向高度控制在15~80mm,在所述一次冷却区的四周轴向侧壁上设置有数个间距相等的冷却凹槽(9),各冷却凹槽(9)的深度控制在0.2~0.5mm,各冷却凹槽(9)的槽宽控制在0.5~1mm,相邻冷却凹槽之间的凸出宽度控制在0~5mm;所述出锭区的结构尺寸或大于ΦD,或大于D×d,或大于D×D;在本体(4)的下端设置有不规则的环状冷却水腔(6),环状冷却水腔(6)在本体(4)内上端呈凸出状结构,所述凸出状结构的水平高度至各冷却凹槽(9)中部为准,沿所述凸出状结构向下斜钻有数条间距相等的出水通道(7),出水通道(7)贯穿联通到各冷却凹槽(9)底端,环状冷却水腔(6)的下端宽度设定为Hmm,根据H在所述凸出状结构的端面上设置有上环槽;
下盖板(8)的外围结构尺寸与本体(4)的三种外围结构尺寸相等,下盖板(8)的正中设置有出锭口,所述出锭口的结构尺寸与所述出锭区的三种结构尺寸相等,下盖板(8)的两侧设置有环状进水口(10),环状进水口(10)外接冷却水,环状进水口(10)与环状冷却水腔(6)对应设置且环状进水口(10)的宽度小于H,在环状进水口(10)的上端内侧端面上设置有下环槽;
将分流盖(2)通过螺栓固定在本体(4)的上端、将下盖板(8)通过螺栓固定在本体(4)的下端、将挡水圈(5)装卡在所述下环槽和所述上环槽内,使其组装成细晶结晶器;
半连续铸造开始时先通过环状进水口(10)向环状冷却水腔(6)内连续通入冷却水(15),冷却水(15)经出水通道(7)后形成一定压力向外流出,此时具有710℃的高温铝熔体(13)通过进液口(1)进入分流盖(2)中,经各出液孔(3)的分流作用而改变流向流入到所述倒凹环槽并进入所述一次冷却区内,铝熔体(13)在所述一次冷却区内形成环流,所述环流构成熔体流动流线方向线(14)并使铝熔体(13)形成游离晶核(17),在所述一次冷却区内使铝熔体(13)的温度分布更趋均匀并结晶凝固成高纯铝铸锭(16),由于铝熔体(13)的不断流入及冲刷搅动,增加了铝熔体(13)芯部的过冷度而使结晶凝固的高纯铝铸锭(16)得到晶粒细化,在常规铸造速度下高纯铝铸锭(16)通过所述出锭区而向下排出,排出过程中通过进油通道(11)并在所述脉冲式供油器的作用下对高纯铝铸锭(16)表面进行润滑。
2.根据权利要求1所述一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,其特征是:分流盖(2)由绝热耐火材料制作而成。
3.根据权利要求1所述一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,其特征是:本体(4)或由紫铜制作而成,或由铝合金制作而成。
4.根据权利要求1所述一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,其特征是:挡水圈(5)呈滤网状。
5.根据权利要求1所述一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,其特征是:冷却凹槽(9)或呈矩形,或呈半圆形,或呈V型。
6.根据权利要求1所述一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法,其特征是:下盖板(8)或由铝合金制作而成,或由铸钢制作而成。
CN201610021623.6A 2016-01-14 2016-01-14 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法 Active CN105598398B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610021623.6A CN105598398B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610021623.6A CN105598398B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105598398A true CN105598398A (zh) 2016-05-25
CN105598398B CN105598398B (zh) 2017-07-28

Family

ID=55979034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610021623.6A Active CN105598398B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105598398B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110340329A (zh) * 2019-08-28 2019-10-18 江苏亚太航空科技有限公司 一种铝及铝合金低压半连续铸造结晶器冷却系统
CN114406214A (zh) * 2022-01-18 2022-04-29 江西理工大学 一种分段式水平连铸结晶器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185960A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 苏州有色金属研究院有限公司 铝合金中频电磁振荡半连续铸造用结晶器
CN201572894U (zh) * 2009-12-11 2010-09-08 苏州有色金属研究院有限公司 一种铝合金铸造用集成分水板结晶器
CN202725998U (zh) * 2012-07-19 2013-02-13 苏州有色金属研究院有限公司 铝合金空心锭半连铸结晶器
US20130248136A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Wayne J. Fenton In-situ homogenization of dc cast metals with additional quench
CN104001882A (zh) * 2014-05-23 2014-08-27 安徽众源新材料股份有限公司 一种宽幅铜带连铸坯用结晶器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185960A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 苏州有色金属研究院有限公司 铝合金中频电磁振荡半连续铸造用结晶器
CN201572894U (zh) * 2009-12-11 2010-09-08 苏州有色金属研究院有限公司 一种铝合金铸造用集成分水板结晶器
US20130248136A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Wayne J. Fenton In-situ homogenization of dc cast metals with additional quench
CN202725998U (zh) * 2012-07-19 2013-02-13 苏州有色金属研究院有限公司 铝合金空心锭半连铸结晶器
CN104001882A (zh) * 2014-05-23 2014-08-27 安徽众源新材料股份有限公司 一种宽幅铜带连铸坯用结晶器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110340329A (zh) * 2019-08-28 2019-10-18 江苏亚太航空科技有限公司 一种铝及铝合金低压半连续铸造结晶器冷却系统
CN114406214A (zh) * 2022-01-18 2022-04-29 江西理工大学 一种分段式水平连铸结晶器

Also Published As

Publication number Publication date
CN105598398B (zh) 2017-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105598398A (zh) 一种采用细晶结晶器半连续铸造高纯铝铸锭的方法
CN104889350A (zh) 圆钢锭模及圆钢锭制造方法
CN104741552A (zh) 一种制备大规格超高强铝合金连续铸锭的装置及方法
CN104232918B (zh) 电渣熔铸高效散热结晶器
CN212495266U (zh) 一种铝合金气滑铸造结晶器
CN210208575U (zh) 一种铝铸件生产用冷却水循环系统
CN205917321U (zh) 一种新型电渣重熔用的方形结晶器
CN205464228U (zh) 一种细晶结晶器
CN203862995U (zh) 改进的模具冷却装置
CN206536010U (zh) 改进的车轮模具水冷盘
CN206536008U (zh) 改进的低压铸造车轮模具边模
CN202169361U (zh) 提高铜管水平连铸铸坯晶粒均匀性的螺旋式冷却装置
CN214349537U (zh) 一种斜孔阀体铸造模具
CN205020772U (zh) 外开槽圆钢锭模
CN201823887U (zh) 铁合金成形用水冷金属模具
CN202162355U (zh) 细化铜管水平连铸铸坯晶粒度的大流量冷却装置
CN103341598A (zh) 铜包铝复合材料铸造用结晶器
CN106735088B (zh) 低压成型专用铸造模具
CN205763716U (zh) 一种用于平引铸造黄铜合金的冷却装置
CN217595827U (zh) 一种金属半固态坯料制备装置
CN203155963U (zh) 一种浇注方坯的新型结晶器
CN201036806Y (zh) 用于立式铸造空心铜合金铸锭的结晶器
CN205851817U (zh) 一种贵金属熔炼冷却水冷成型模
CN203356553U (zh) 一种铜包铝复合材料铸造用结晶器
CN107790689B (zh) 一种提高循环水冷却效果的水冷铜盘装置及其加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant