CN201482944U - 铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及冶金行业的连铸设备领域，旨在提供一种铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置。该装置包括结晶器以及与结晶器对应的下方引锭头，结晶器由保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套组成；保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套从上至下依次相连，并引锭头共同构成一个贮液空腔。本实用新型提供了一种能在铝合金熔体出炉-净化-输送-铸造阶段实施密布同水平热顶铸造工艺的铸造装置，突破性地提升铝合金大规格方锭铸造的工艺品质，而且也大大提升生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金行业的连铸设备领域，更具体的说，是一种铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置。
背景技术
铝合金棒材根据铸成形状可分类为圆锭和方锭，铝合金棒材铸造的历史上，20世纪90年代前圆锭和方锭的铸造装置都是非同水平铸造的方式。由于圆锭的工程学特性，20世纪90年代初铸造业首先实现了同水平铸造，接着再实现了同水平热顶铸造，然后又很快实现了当前通行的圆锭密布同水平热顶铸造形式。这种形式在铸成圆锭的综合工艺品质上和铸造效率上的巨大优势迅速成为铸造业者的共识。(小规格方锭基础上改进)
而同一时期老式落后的铝合金大规格方锭非同水平铸造形式却一直不能得到突破，如图2所示，这种方锭的铸造装置由结晶器16形成结晶带，通过配置浮漂漏斗18控制液面，结合外围传动装置构成铝合金方锭的铸造系统。该系统中完成其主体结晶的铸造装置结晶器16，通常是由8-10mm铝板，用折边方式折成方形，再外围配以循环的冷却水5构成。铸造过程中，结晶器16装在模台上，结晶器16的上部设有导流作用的流管17和用来控制液面的浮漂漏斗18，结晶器16的下部设有引锭头9，引锭头9装在引锭座10上。铸造前，把模台和引锭座10安上铸造井，然后升上引锭头9，使其进入结晶器16内形成铸模；铸造时，金属铝液1通过浮漂漏斗18流入结晶器16中，经冷却水5的冷却，引锭头9以一定速度向铸造井下方移动，将结晶器16内冷却成形的铸锭拉出，达到一定长度时停止供金属铝液1和冷却水5，翻开模台吊出方形铸锭8。这种非同水平铝合金方锭铸造的最大缺点是铸造液面会有落差问题的存在，当同水平输送分配装置2中的金属铝液1从流管17中流出，流经浮漂漏斗18时会产生紊流现象，在此过程中铝液产生翻滚，并且高温铝液与大量空气接触造成氧化铝膜二次夹杂和含氢量的增加，从而大大降低了铝液的品质；其产生的结晶带高度一般会在120mm以上，过高的结晶带导致结晶时间加长，二次冷却不能及时跟上等问题的出现，这些原因促使铸成的铝锭晶粒粗大、均匀度降低，并难以避免有大量铸造冷隔的存在。另外在铸造过程中也不能很好的控制结晶器内金属液面的水平。液面过低会造成铸锭表面形成冷隔，严重时会产生漏铝；过高又会加重铸锭表面偏析瘤的深度，极易造成铸锭表面拉痕甚至拉裂。而且这种装置的引锭配合性较差，容易发生引锭头9直接撞击破坏结晶器16的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改变传统的铝合金大规格方锭非同水平的铸造方式，提供一种能在铝合金熔体出炉-净化-输送-铸造阶段实施密布同水平热顶铸造工艺的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，突破性地提升铝合金大规格方锭铸造的工艺品质，大大提升生产效率。
为了实现上述目的，本实用新型的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，包括结晶器以及与结晶器对应的下方引锭头，所述结晶器由保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套组成；所述保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套从上至下依次相连，并所述引锭头共同构成一个贮液空腔。
作为本实用新型的一种改进，所述保温热顶帽上至少设有一个以上的铝液流口；所述铝液流口根据所铸方锭的截面需要确定形状及大小。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套上设有隔热槽；所述隔热槽沿整个结晶器上套的上表面周向环布。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套的内部设有冷却水平衡管；所述冷却水平衡管相连着至少一个冷却水进水孔和至少一个冷却水出水孔。
作为本实用新型的一种改进，所述冷却水平衡管沿整个结晶器上套的周向环布。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套为法兰型式，其上带有引锭头导入块；所述引锭头导入块的数量根据所铸方锭截面形状而确定。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套上设有与结晶器内部相通的排水槽。
作为本实用新型的一种改进，所述引锭头上至少设有一个以上的拉铝器；所述拉铝器的数量及大小根据所铸方锭截面的形状而确定。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套与引锭头之间设有密封用的石棉绳相围。
作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套为锻打紫铜材料拼装而成。
本实用新型以铝合金大规格方锭热顶铸造结晶器为核心工作部件，配套由耐火材料制成的铝合金熔体同水平输送分配装置和冷却水组装分布装置，辅以密布铸造的设计，再结合外围的铸造引锭传动装置，构成本实用新型的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置。
由于本实用新型装置中的铝合金熔体的连续输送是在同一水平面上的流动，和空气接触的面积降到了最小，表面的氧化铝膜不会连续遭到破坏，最大限度地避免了铸造过程的二次夹杂；本实用新型装置还能消除铸造时液面有落差所产生的负面影响，铸成的铸锭晶粒细化，材料均质化，消除了常见的铸造冷隔，避免了以往非同水平铸造工艺所产生的氧化物杂质及氢元素的二次污染。结晶器上套中的隔热槽有效的改善了第一冷却、第二冷却的平衡。本实用新型装置中的铸前引锭改进为分两级的引导定位：结晶器下套及引锭头导入块的初步引导定位和引锭头再顺滑道滑入的准确定位，安全且效率高，可实现自动化操作，再辅以密布铸造的设计，能大大提高铸造产量。
附图说明
图1是本实用新型铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置的结构剖视图。
图2是传统的铝合金大规格方锭铸造装置的结构剖视图。
图中：1金属铝液、2同水平输送分配装置、3保温热顶帽、4冷却水平衡管、5冷却水、6结晶器上套、7结晶器下套、8方形铸锭、9引锭头、10引锭座、11排水槽、12冷却水组装分布装置、13引锭头导入块、14隔热槽、15拉铝器、16结晶器、17流管、18浮漂漏斗。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：
如图1所示，本实用新型铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置包括结晶器和和结晶器下部对应的装在引锭座10上的引锭头9，所述结晶器是由保温热顶帽3、结晶器上套6和结晶器下套7组成，保温热顶帽3、结晶器上套6和结晶器下套7从上至下依次相连，与引锭头9可共同构成一个贮液空腔，即是在铸造前引锭头9进入结晶器内时形成的铸模型腔。结晶器的保温热顶帽3中至少设有一个以上的铝液流孔，可以根据所铸方锭截面形状确定导流孔的数量和尺寸作均匀排布，实现平均分配金属铝液1的目的。结晶器上套6采用材质为40～70X40～70mm锻打紫铜材料拼装加工而成，其内部设有一圈沿整个结晶器上套6周向延伸环绕的冷却水平衡管4，冷却水平衡管4的截面形状为圆形，相连着至少一个冷却水进水孔和至少一个冷却水出水孔，冷却水进水孔和冷却水出水孔根据冷却水的流量计算得出并均匀分布在四周。由于紫铜的传导热性能大大优于传统所采用的铝材，加上合理分布的水流通道，保证了同水平方锭热顶铸造工艺中的一次结晶冷却区的热量充分传导；结晶器下套7采用传统的锻铝材质制造，节省了制造成本；结晶器下套7的外形为法兰型式，其内轮廓与引锭头9的外轮廓相配，在引锭头9上升进入结晶器内的过程中起初步定位作用，也避免昂贵的结晶器上套6被引锭头9直接撞击。结晶器下套7设有与结晶器内部相通的排水槽11，合理排布的排水槽11保证了二次冷却区水帘的充分均匀。结晶器和外围配套的同水平输送分配装置2、冷却水组装分布装置12，以及带动引锭座10作上下运动的铸造引锭传动装置，一起构成了本实用新型的铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置。
本实用新型铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置的工作过程：先将密布铸造设计的引锭头9一起安装到引锭座10上，通过铸造引锭传动装置使引锭座10带着引锭头9一起上升，引锭头9先与结晶器下套7进行初步定位，然后顺着滑道准确滑入，定位于各自的结晶器内部当中，此时引锭头9与结晶器形成了一个铸模空腔。冶炼好的金属铝液1通过流槽输送到由耐火材料制成的同水平输送分配装置2中，经保温热顶帽3流入结晶器内部的铸模空腔，这阶段金属铝液1在保温热顶帽3处能得到良好的保温，降温很少。随后引锭头9开始以一定的速度逐渐下移，形成第一次快速冷却的结晶。冷却水组装分布装置12围绕着结晶器上套6并连通，冷却水5连续不断地从结晶器上套6中的冷却水进水孔流入相连的冷却水平衡管4中，通过循环不停地带走热量并由冷却水出水孔中排出，排出的冷却水5通过结晶器下套7上的排水槽11，又形成第二次强制冷却区所需的水帘。这阶段结晶速度随引锭头9的下移加快，形成连续铸造，最终生成所需要的方形铸锭8。
最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，包括结晶器以及与结晶器对应的下方引锭头(9)，其特征在于，所述结晶器由保温热顶帽(3)、结晶器上套(6)和结晶器下套(7)组成；所述保温热顶帽(3)、结晶器上套(6)和结晶器下套(7)从上至下依次相连，并所述引锭头(9)共同构成一个贮液空腔。
2.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述保温热顶帽(3)上至少设有一个以上的铝液流口；所述铝液流口根据所铸方锭的截面需要确定形状及大小。
3.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器上套(6)上设有隔热槽(14)；所述隔热槽(14)沿整个结晶器上套(6)的上表面周向环布。
4.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器上套(6)的内部设有冷却水平衡管(4)；所述冷却水平衡管(4)相连着至少一个冷却水进水孔和至少一个冷却水出水孔。
5.根据权利要求4所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述冷却水平衡管(4)沿整个结晶器上套(6)的周向环布。
6.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器下套(7)为法兰型式，其上带有引锭头导入块(13)；所述引锭头导入块(13)的数量根据所铸方锭截面形状而确定。
7.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器下套(7)上设有与结晶器内部相通的排水槽(11)。
8.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述引锭头(9)上至少设有一个以上的拉铝器(14)；所述拉铝器(14)的数量及大小根据所铸方锭截面的形状而确定。
9.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器下套(7)与引锭头(9)之间设有密封用的石棉绳相围。
10.根据权利要求1所述的铝合金大规格方锭密布同水平热顶铸造装置，其特征在于，所述结晶器上套(6)为锻打紫铜材料拼装而成。
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