CN209157077U - 具有储液容室的立式铸造结晶装置及立式连续铸造设备 - Google Patents

Abstract

一种具有储液容室的立式铸造结晶装置及立式连续铸造设备，涉及金属坯料生产领域，其包括振动平台；具有储液容室的储液器，安装于振动平台之上；以及结晶器，设于振动平台之下，结晶器包括结晶器内套和结晶器外套，结晶器内套具有入液口、出液口和连通入液口和出液口的内腔，且入液口与储液容室相连通，内腔构成一供金属溶液结晶以形成金属坯的结晶空腔，结晶器外套套接于结晶器内套之外，结晶器外套的内壁与结晶器内套的外壁之间形成一用于盛装冷却剂的容纳腔，在外套的两端分别设置有冷却剂出、入的接口。该结晶装置消除金属坯的内在缺陷，提高金属坯外表面的质量，可以实现快速浇注，生产率高。

Description

具有储液容室的立式铸造结晶装置及立式连续铸造设备

技术领域

本实用新型涉及金属坯料生产领域，具体而言，涉及一种具有储液容室的立式铸造结晶装置及立式连续铸造设备。

背景技术

在传统的连续铸造生产中，钢包将金属液体通过导槽流入中间包，中间包通过浇注管将金属液体注入结晶器，结晶器对金属液体提供均匀而快速的冷却，促使金属液体迅速凝固，形成坯壳并均匀生长，实现金属液体的结晶过程。

对于超长小截面金属管坯制品来说，其结晶特点是，制品截面面积小、结晶腔室的容积小、冷却速度快、铸造液芯的长度短，采用传统的结晶器不适合生产，分别有如下缺点：

(1)结晶腔室的容积小，结晶腔室内金属液面高度波动大；

(2)制品截面面积小，氧化铜等杂质分布均匀性差，其塑性差、延伸率低；

(3)采用浇注管等集中单流供液方式容易导致氧化铜等杂质分布不均；

(4)对于合金制品来说，采用浇注管等集中单流供液方式容易导致密度偏析和成分偏析；

如何实现超长小截面金属坯的连续铸造生产，使得结晶器内金属液位高度相对稳定，有效减少或消除粗晶层、偏析、裂纹、缩孔、疏松等质量缺陷，提高铸坯的质量，实现高效生产，是目前传统连续铸造生产方法亟待解决的难题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有储液容室的立式铸造结晶装置及立式连续铸造设备，其能够适用于超长小截面金属坯的连续铸造生产，可有效减少或消除粗晶层、偏析、裂纹、缩孔、疏松等质量缺陷，以提高铸坯的质量。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型一方面，提供一种具有储液容室的立式铸造结晶装置包括：振动平台；具有储液容室的储液器，安装于所述振动平台之上；以及结晶器，设于所述储液器之下，所述结晶器包括结晶器内套和结晶器外套，所述结晶器内套具有入液口、出液口和连通所述入液口和所述出液口的内腔，且所述入液口与所述储液容室相连通，所述内腔构成一供金属溶液结晶以形成金属坯的结晶空腔，所述结晶器外套套接于所述结晶器内套之外，所述结晶器外套的内壁与所述结晶器内套的外壁之间形成一用于盛装冷却剂的冷却腔。

可选地，所述结晶器的入液口与所述储液容室连通，增大了结晶器的储液容积。

可选地，所述结晶器还包括结晶器内芯，所述结晶器内芯设于所述内腔中心处，所述结晶器内芯与所述结晶器内套的内壁之间形成一环形的结晶成形腔。

可选地，所述结晶器内套入液口结构为分配漏斗形式，使得结晶器均匀供液。

可选地，所述结晶器出口的数量至少一个。

可选地，所述结晶器出口的方向垂直向下。

可选地，还包括安装于所述振动平台之下的振动装置，所述振动装置用于驱使所述振动平台沿垂直方向振动。

可选地，所述结晶器外套的壁面上开设有连通所述冷却腔的进液口和排液口，结晶器具有冷却功能。

可选地，所述储液容室的形状为倒锥形，所述储液器的底面通过紧固连接件固定连接于所述振动平台的上面，所述结晶器外套通过紧固连接件固定连接于所述储液器的底面。

本实用新型实施例的另一方面，还提供一种立式连续铸造设备，包括上述的具有储液容室的立式铸造结晶装置。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本具有储液容室的立式铸造结晶装置包括振动平台；具有储液容室的储液器，安装于振动平台之上；以及结晶器，设于储液器之下，结晶器包括结晶器内套和结晶器外套，结晶器内套具有入液口、出液口和连通入液口和出液口的内腔，且入液口与储液容室相连通，内腔构成一供金属溶液结晶以形成金属坯的结晶空腔，结晶器外套套接于结晶器内套之外，结晶器外套的内壁与结晶器内套的外壁之间形成一用于盛装冷却剂的容纳腔。采用本申请的结晶装置来结晶金属坯时，通过振动平台对储液容室和结晶器一起做垂直方向的振动，使得金属坯在结晶空腔与结晶器的结晶器内套和结晶器内芯之间做相对运动，消除金属坯的内在缺陷，提高金属坯外表面的质量，尤其适用于超长小截面金属坯的连续铸造生产，可有效减少或消除粗晶层、偏析、裂纹、缩孔、疏松等质量缺陷，以提高铸坯的质量。有效弥补了现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例具有储液容室的立式铸造结晶装置的结构示意图。

图标：100-具有储液容室的立式铸造结晶装置；1-振动平台； 2-储液器；21-储液容室；3-结晶器；31-结晶器内套；311-入液口；312-出液口；32-结晶器外套；321-冷却腔；322-进液口；323- 排液口；33-结晶器内芯；4-振动装置；5-金属坯；6-金属熔液；7- 冷却水。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供一种立式连续铸造设备，包括如图1所示的具有储液容室的立式铸造结晶装置100，该结晶装置100包括振动平台1，具有储液容室21的储液器2和结晶器3。

储液器2安装于振动平台1之上，在本实施例中，储液器2 的底面通过紧固连接件固定连接于振动平台1的上面，而储液容室21的形状可选择各种形状，如柱形，锥形，倒锥形等，在本实施中，具体采用倒锥形。

结晶器3设于储液器2之下，在本实施例中，结晶器外套 32通过紧固连接件固定连接于储液器2的底面。结晶器3包括结晶器内套31和结晶器外套32，结晶器内套31具有入液口311、出液口312和连通入液口311和出液口312的内腔，且入液口 311与储液容室21相连通，内腔构成一供金属溶液结晶以形成金属坯5的结晶空腔，结晶器外套32套接于结晶器内套31之外，结晶器外套32的内壁与结晶器内套31的外壁之间形成一用于盛装冷却剂的冷却腔321。

值得提出的是，当需要铸造空心管坯时，还可采用结晶器内芯33，而铸造实心制品时不使用结晶器内芯33。结晶器内芯 33可设于内腔之内，结晶器内芯33与结晶器内套31的内壁之间形成一环形的结晶空腔。

在本实施了中，还可包括安装于振动平台1之下的振动装置4。振动装置4包括底座、动力装置、偏心机构、连杆、连杆座等组成，底座固定在设备上；动力装置驱动偏心机构运动时，驱动振动平台2在垂直方向做正弦振动、非正弦振动或者或者其它方式振动。

在本实施了中，结晶器外套32的壁面上开设有连通冷却腔321的进液口322和排液口323，其中，进液口322用于注入冷却剂，如水等能够吸收热量的溶液，排液口323用于排出该吸附热量的冷却水，可通过一外部供水设备源源不断的向进液口 322供应冷却水。

本方案的实施过程如下：

准备过程：引锭头位于结晶空腔的底部，与结晶器内套31 密封连接，封闭结晶出口；冷却水从进液口322流入冷却腔321 并从排液口323排出。

浇铸过程：金属熔液6注入储液容室21内，通过多个均等的入液口311注入结晶空腔。

结晶过程：金属熔液6注入结晶空腔后，结晶器内套31将高温的金属熔液6迅速冷却并形成金属铸壳，冷却水7持续对结晶器内套31进行冷却，金属铸壳的厚度逐渐加厚，形成金属坯。

振动过程：振动装置4的动力装置驱动偏心机构运动，通过振动平台2对储液容室21和结晶器3一起做垂直方向的振动，使得金属坯在结晶空腔与结晶器3的结晶器内套31和结晶器内芯33之间做相对运动，消除金属坯的内在缺陷，提高金属坯外表面的质量。

引锭过程：引锭头垂直向下运动，开启结晶出口并将金属坯从结晶出口引出；

连铸过程：金属坯连续从结晶出口引出，依次经过：垂直结晶成型→弯曲→矫直→截断→出料，进行超长小截面金属坯的连续铸造生产。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，包括：

振动平台；

具有储液容室的储液器，安装于所述振动平台之上；以及

结晶器，设于所述储液器之下，所述结晶器包括结晶器内套和结晶器外套，所述结晶器内套具有入液口、出液口和连通所述入液口和所述出液口的内腔，且所述入液口与所述储液容室相连通，所述内腔构成一供金属溶液结晶以形成金属坯的结晶空腔，所述结晶器外套套接于所述结晶器内套之外，所述结晶器外套的内壁与所述结晶器内套的外壁之间形成一用于盛装冷却剂的冷却腔。

2.根据权利要求1所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器的入液口与所述储液容室连通。

3.根据权利要求1所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器还包括结晶器内芯，所述结晶器内芯设于所述内腔中心处，所述结晶器内芯与所述结晶器内套的内壁之间形成一环形的结晶成形腔。

4.根据权利要求3所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器内套入液口结构为分配漏斗形式，使得结晶器均匀供液。

5.根据权利要求4所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器出口的数量至少一个。

6.根据权利要求5所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器出口的方向垂直向下。

7.根据权利要求1所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，还包括安装于所述振动平台之下的振动装置，所述振动装置用于驱使所述振动平台沿垂直方向振动。

8.根据权利要求1所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述结晶器外套的壁面上开设有连通所述冷却腔的进液口和排液口，结晶器具有冷却功能。

9.根据权利要求1所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置，其特征在于，所述储液容室的形状为倒锥形，所述储液器的底面通过紧固连接件固定连接于所述振动平台的上面，所述结晶器外套通过紧固连接件固定连接于所述储液器的底面。

10.一种立式连续铸造设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的具有储液容室的立式铸造结晶装置。