CN1618548A - 铝合金气膜连续铸造引锭头 - Google Patents

Abstract

一种铝合金气膜连续铸造引锭头，上部顶端的凸外缘和引锭体采用斜面过渡连接，防止二次冷却水溅上引锭头的空腔中，凸外缘围成的空腔外周为负1～2度的负锥面，用以提高铸锭开始浇注时的铸锭和引锭头的结合力，并利于连铸结束后的脱模；引锭头的空腔中设置两级凸出的平台，增加在连铸起始阶段铸锭中心的冷却，防止铸锭出现中心裂纹并可起支撑稳定铸锭的作用，引锭头空腔底部开的小孔斜向下到引锭头的外面，可排出引锭头空腔部分的积水，引锭头通过底部的连接螺纹固定在可在平面滑动的支撑台上，便于维修和更换。本发明结构简单而巧妙，能有效防止结晶器的损坏和铸锭的起始阶段铸锭的缺陷。

Description

铝合金气膜连续铸造引锭头

技术领域

本发明涉及一种铝合金气膜连续铸造引锭头，应用于铝合金的连续铸造生产。

背景技术

在铝合金半连续铸造起始阶段，引锭技术对连续铸造生产非常重要。引锭技术的一个主要内容是引锭头的设计和制造。

金属液体浇到结晶器之前，引锭头上升到结晶器内的某一位置，与结晶器壁面形成容器，当金属液体浇到结晶器中，金属沿结晶器和引锭头的表面开始凝固，经过一定的时间，引锭头表面形成一层凝固层，引锭头向下运动时，带动凝固层向下运动，开始连续铸造过程。

引锭头在铸造开始时，受到金属液体热的作用而发生膨胀，引锭头内部产生热应力，当引锭头下降的时候，受到二次冷却水的剧烈冷却，引锭头冷却收缩，在内部产生收缩应力。因此，引锭头受到经常性的循环冷热交替的作用，可能产生疲劳裂纹，造成损坏。

引锭头和铸锭凝固层必须有一定的结合力。结合力太小，在引锭头向下时，引锭头和铸锭凝固层分离，造成连续铸造的失败；结合力太大，在连续铸造结束取锭的时候，会损坏引锭头或相关的设备。

引锭头在铝合金连续铸造结束后，重新进入浇注工位时，二次冷却的水由于冲击作用会溅到引锭头上部的空腔中，或者在工作平台上升过程中有水会保留在引锭头上部的空腔中，当浇注时，铝液接触到水会爆炸，造成安全事故。要防止这种情况的发生，浇注时，必须保证引锭头上部的空腔是无水的。

还有一种情况要考虑的是引锭头在结晶器中的定位问题。如果定位采用固定定位，在多次浇注后，会发生定位的偏移，在重新合型的时候，会造成结晶器的损坏；或者结晶器和引锭头在周向的间隙不均匀，这种情况会造成拉漏事故的产生。因此需要采用柔性定位。

特别是在多锭浇注的情况下，由于引锭头上述的故障产生的问题有时会造成生产的中断，引起事故的发生。

由上可见，引锭头是连铸铸造设备中的一个重要部件。目前国内还没有讨论气膜连铸引锭头设计的技术文献和相关产品。

发明内容

本发明的目的在于针对引锭在使用过程中出现的上述技术问题，提出一种新型结构的铝合金气膜连续铸造引锭头，安装维修方便，工作稳定，寿命长，能符合铝合金气膜连续铸造工艺所要求的工作的特性。

为实现这样的目的，本发明设计的引锭头采用圆钢加工而成，包括底座连接螺纹，引锭体，凸外缘，引锭头上部的空腔，空腔内的一级凸台和二级凸台，排水孔。引锭头上部顶端有凸外缘，凸外缘和引锭体采用斜面过渡连接，引锭头上部由凸外缘围成空腔，空腔的外周为负1～2度负锥面，以提高铸锭开始浇注时的铸锭和引锭头的结合力，并可因热胀冷缩作用使连铸结束后不影响脱模；引锭头的空腔中有一级凸出的平台，提供额外的冷却，增加在连铸起始阶段铸锭中心的冷却，起防止铸锭出现中心裂纹和支撑铸锭的作用。在一级凸出的平台上，有二级的凸台，凝固层收缩并抱紧二级凸台，在浇注过程中起进一步稳定铸锭的作用。引锭头通过底部的连接螺纹固定在支撑台上。引锭头空腔的最底部开有排水孔，排水孔斜向下直到引锭头的外面，用以排出引锭头空腔内的积水。

本发明引锭头的凸外缘和引锭体采用斜面过渡连接，引锭体的直径比凸外缘减少10～20mm。当引锭头调整到浇注位置开始浇注时，二次冷却水就被在阻在凸外缘的下方，防止了二次冷却水上溅到引锭头的空腔中。在正常连铸过程中，凸外缘起支撑作用。

引锭头的空腔外周为一负锥面，其目的就是在浇注开始的时候，使铸锭和引锭头结合起来。负锥面的负锥度根据铝合金的固态收缩率来确定。锥度上部的直径和下部直径的差等于铝合金从600℃降到100℃的绝对收缩量。锥度经计算为负1～2度。

引锭头的空腔中设置一个直径较大的一级凸台，其作用就是占据一定的空间，相当于一块内冷铁，增加在连铸开始时铸锭中心的冷却，防止铸锭出现中心裂纹。同时，该一级凸台可保证了铸锭在连铸过程中有良好的稳定度。

在一级凸台上，另外再增加一个直径更小的二级凸台，二级凸台进一步保证了浇注过程中铸锭的稳定，当金属浇注到上面并凝固的时候，凝固层收缩并抱紧二级凸台。同时并在取出铸锭时，可使铸锭垂直地从引锭头分离，防止分离动作损坏引锭头的负锥度部分。

在引锭头空腔的最底部开小孔，斜向下到引锭头的外面，排出引锭头空腔部分的在准备过程中可能积水。但该小孔的直径不能大于2mm，防止铝液渗透堵塞。

引锭头底部用螺纹固定在可在平面滑动的支撑台上，可方便的维修和更换。

本发明的引锭头结构简单而巧妙，容易实现，能有效的防止结晶器的损坏和铸锭的起始阶段铸锭的缺陷。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图1中，1为连接螺纹，2为引锭体，3为排水孔，4为凸外缘，5为负锥面，6为空腔，7为一级凸台，8为二级凸台。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明的引锭头是单个零件，用圆钢锭车加工而成，其结构如图1所示，由连接螺纹1，引锭体2，排水孔3，凸外缘4，负锥面5，引锭头上部的空腔6，一级凸台7，二级凸台8组成。引锭头的上部顶端有凸外缘4，凸外缘4和引锭体2采用斜面过渡连接，引锭头上部空腔6的外周为负1～2℃负锥面5，空腔6中设置一级凸台7和二级凸台8，引锭头通过底部的连接螺纹1固定在支撑台上。引锭头空腔6的最底部开有排水孔3，排水孔3斜向下直到引锭头的外面，用以排出引锭头空腔内的积水。

本发明的一个实施例中，引锭头的顶端凸外缘4高度为25mm左右，凸外缘4和引锭体2采用斜面过渡连接，凸外缘4下的引锭体直径比凸外缘减少10mm左右。当引锭头上升到结晶器内浇注位置，开始浇注时，二次冷却水冲击在引锭体2上面，由于凸外缘4和引锭体2有一斜面，二次冷却水被在阻在凸外缘4的下方不会溅到引锭头的空腔6中，减少了由于引锭头的空腔6溅水而重新下降工作台，烘干引锭头和准备浇注的时间，也可防止由于引锭头的空腔6中积水而造成的铝液爆炸事故。

引锭头上部由凸外缘4围成空腔6，空腔6的外周为负1～2度的负锥面5。当开始浇注时，铝合金凝固在负锥面5上，铝合金的凝固部分与引锭头结合起来，并产生相当的结合力，当引锭头向下运动的时候，拉动铝合金锭一起运动，使连续铸造过程顺利进行。随着连铸过程的进行到完成时，铝合金锭和引锭头已经冷却到室温，铝合金锭凝固在引锭头空腔6内的部分冷却收缩，脱离了引锭头空腔6的负锥面5，与引锭头的结合力减少。可以顺利分离铝锭和引锭头。

引锭头的空腔6中有一级凸台7，其作用就是占据一定的空间，提供额外的冷却，增加在连铸起始阶段铸锭中心的冷却，防止铸锭出现中心裂纹。同时，一级凸台7对铸锭浇注过程中的稳定有一定的支撑作用。

在一级凸台7边上连有二级凸台8，二级凸台8的直径比一级凸台7小。当金属浇注到上面并凝固的时候，凝固层收缩并抱紧二级凸台8，浇注过程中起进一步稳定铸锭的作用。并在取出铸锭时，给铸锭定位，使铸锭垂直从引锭头分离，防止分离使引锭头的负锥面5和凸缘4的损坏。

引锭头底部用连接螺纹1固定在可在平面滑动的支撑台上，可方便的维修和更换。

在引锭头空腔6最底部开有排水孔3，斜向下直到引锭头的外面，可排出引锭头空腔部分的积水。

Claims (3)

1、一种铝合金气膜连续铸造引锭头，其特征在于上部顶端的凸外缘(4)和引锭体(2)采用斜面过渡连接，凸外缘(4)围成的空腔(6)的外周为负1～2度的负锥面(5)，空腔(6)中设置一级凸台(7)和二级凸台(8)，空腔(6)底部开的排水孔(3)斜向下直到引锭头的外面，引锭头通过底部的连接螺纹(1)固定在支撑台上。

2、根据权利要求1的铝合金气膜连续铸造引锭头，其特征在于所述凸外缘(4)高度为25mm，引锭体(2)的直径比凸外缘(4)减少10～20mm。

3、根据权利要求1的铝合金气膜连续铸造引锭头，其特征在于所述一级凸台(7)的直径大于二级凸台(8)的直径。

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