CN212094261U - 一种制备铝合金的可调结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备铝合金的可调结晶器，包括固定冷却腔体、可调冷却腔体、固定腔体上盖板、固定腔体下盖板、可调冷却腔体上盖板、可调冷却腔体下盖板、结晶器水箱固定板和铝合金契块，所述的结晶器由2个横向排列的固定冷却腔体和2个纵向排列的可调冷却腔体组成；所述的固定冷却腔体与可调冷却腔体连接处的每一个铸造面夹角上设置有铝合金契块。本实用新型如此设计在铸造过程中可以实现铝水在铸锭边角形成自然润滑，避免铝水渗入铸腔边角的装配缝隙，大大降低了铸锭产生拉漏、拉裂的可能。

Description

一种制备铝合金的可调结晶器

技术领域

本实用新型属于铝合金制备技术领域，尤其涉及一种制备铝合金的可调结晶器。

背景技术

铝合金扁铸锭在根据订单合同进行轧制过程中，由于目前产品种类较多，需生产不同规格的扁铸锭毛坯材料进行轧制，固定式铝合金铸造结晶器生产的产品规格尺寸单一，设备利用率低，综合成材率低，且极大的增加生产成本。尤其是对于硬铝合金的铸造过程，由于裂纹倾向性大，在铸造过程中极易产生裂纹废品，甚至造成整根开裂，铸造成品率极低，为了保证铸造成功率，国内外所有厂家都采用固定结晶器来铸造硬铝合金。

目前，国内也有提出使用可调结晶器技术，如专利号CN 208288949 U 公开了一种制备铝合金铸锭的可调结晶器，使用可调结晶器生产铝合金扁锭，可以根据订单规格调整结晶器宽度，节约生产成本。但是现有的可调结晶器技术铸腔边角均设计为圆弧形，这种可调结晶器在铸造过程铝水容易渗入铸腔边角的装配缝隙，造成铸锭边角拉漏、拉裂。并且在铣面过程中，由于成品铸锭圆弧边角的存在，需要增大铣面量并且增加铣面次数，影响了生产效率和成品率。

本实用新型为了解决传统可调结晶器进行铸造时铸锭边角易拉漏、拉裂，铣面成品率低的问题，而提供了一种制备铝合金的可调结晶器。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，发明了一种制备铝合金的可调结晶器。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种制备铝合金的可调结晶器，包括固定冷却腔体、可调冷却腔体、固定腔体上盖板、固定腔体下盖板、可调冷却腔体上盖板、可调冷却腔体下盖板和结晶器水箱固定板，所述的结晶器由2个横向排列的固定冷却腔体和2个纵向排列的可调冷却腔体组成；所述的固定冷却腔体上设置有固定腔体上盖板和固定腔体下盖板，所述的可调冷却腔体上设置有可调冷却腔体上盖板和可调冷却腔体下盖板，所述的结晶器水箱固定板设置在可调冷却腔体上盖板上；还包括铝合金契块，所述的固定冷却腔体与可调冷却腔体连接处的每一个铸造面夹角上设置有铝合金契块。

本实用新型可调结晶器设置的铝合金契块将可调冷却腔体的铸造面和固定冷却腔体铸造面进行衔接，铝合金契块的铸造面设计为平面，在铸造过程中可以实现铝水在铸锭边角形成自然润滑，避免铝水渗入铸腔边角的装配缝隙，大大降低了铸锭产生拉漏、拉裂的可能。

进一步，所述的固定冷却腔体和可调冷却腔体内均设置有隔板，所述的隔板把固定冷却腔体和可调冷却腔体的腔体分割成上水腔体和下水腔体。

进一步，所述的上水腔体内设置有一排上水腔体出水孔，所述的下水腔体内设置有一排下水腔体出水孔。

进一步所述的上水腔体出水孔的中心线和铸造方向的夹角为40°-50°，上水腔体出水孔的直径为3.0-3.4mm；所述的下水腔体出水孔的中心线和铸造方向的夹角为60°-70°，下水腔体出水孔的直径为3.4-3.8mm。

进一步，所述的铝合金契块与固定冷却腔体铸造面的贴合，贴合的方向与垂直方向夹角为1°-5°，使得结晶器边角处的空间在铸锭移动方向是逐渐增大的，在铸造过程可以减少铸锭在一次冷却后产生的重熔偏析瘤与结晶器契块的摩擦，进一步消除铸锭边角的拉痕和拉漏。

进一步，所述的可调冷却腔体的铸造面设计为鞍形，所述的可调冷却腔体的侧斜面与侧直面的夹角为15°-25°，在铸锭铣面过程中，铣刀能一次性将上下平面和侧斜面的边角表皮铣净，减少铣面次数和铣面量，增加了成品率。

进一步，所述的可调结晶器的材质为7075或6061合金，7075和6061 合金属于较高强度变形铝合金，加工性能优良，有较好的耐腐蚀性能和较高的韧性，适合作为制备可调结晶器的材质。

本实用新型的优点在于：(1)铝合金契块将可调冷却腔体的铸造面和固定冷却腔体的铸造面进行衔接，铝合金契块的铸造面设计为平面，如此设计在铸造过程中可以实现铝水在铸锭边角形成自然润滑，避免铝水渗入铸腔边角的装配缝隙，大大降低了铸锭产生拉漏、拉裂的可能；(2)铝合金契块过渡平面设计成1°-5°锥度，铝合金契块和固定冷却腔体铸造面的贴合方向与垂直方向夹角为1°-5°，可以减少铸锭在一次冷却后产生的重熔偏析瘤与结晶器契块的摩擦，进一步消除铸锭边角的拉痕和拉漏；(3)可调冷却腔体的铸造面设计为鞍形，鞍形的侧斜面与侧直面的夹角为0°-25°，如此设计使得铸锭在铣面过程中，铣刀能一次性把上下平面和侧斜面的边角表皮铣净，减少铣面次数和铣面量，增加了成品率。

附图说明

图1是本实用新型一种制备铝合金的可调结晶器的立体图；

图2是本实用新型一种制备铝合金的可调结晶器的俯视图；

图3是图2中C处的放大图；

图4是图2中固定冷却腔体的A-A剖面图；

图5是图2中固定冷却腔体的B-B剖面图；

图6是结晶器边角的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，“横”、“纵”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、以及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。

如图1所示，一种制备铝合金的可调结晶器，包括固定冷却腔体1、可调冷却腔体2、固定腔体上盖板3、固定腔体下盖板4、可调冷却腔体上盖板5、可调冷却腔体下盖板6和结晶器水箱固定板7，所述的结晶器由2个横向排列的固定冷却腔体1和2个纵向排列的可调冷却腔体2组成，2个固定冷却腔体1和 2个可调冷却腔体2所围成的腔体为可调结晶器铸造腔体。固定冷却腔体1上设置有固定腔体上盖板3和固定腔体下盖板4，可调冷却腔体2上设置有可调冷却腔体上盖板5和可调冷却腔体下盖板6，所述的结晶器水箱固定板7设置在可调冷却腔体上盖板5上。在固定冷却腔体1下方设置有两个入水口，可调冷却腔体 2下方设置有一个入水口；所述的固定冷却腔体1和可调冷却腔体2内均设置有隔板9，所述的隔板9把固定冷却腔体1和可调冷却腔体2的腔体分割成上水腔体和下水腔体。所述的上水腔体内设置有一排上水腔体出水孔10，所述的下水腔体内设置有一排下水腔体出水孔11。

如图2所示，本实施方式的可调冷却腔体铸造面2-1设计为鞍形，鞍形的可调冷却腔体铸造面2-1的侧斜面2-1-1与侧直面2-1-2的夹角为25°，在铸锭铣面过程中，铣刀能一次性将上下平面和侧斜面的边角表皮铣净，减少铣面次数和铣面量，增加了成品率。

如图3和图6所示，为了实现在铸造过程中铝水在铸锭边角形成自然润滑，避免铝水渗入铸腔边角的装配缝隙，大大降低了铸锭产生拉漏、拉裂的可能，所述的固定冷却腔体1与可调冷却腔体2连接处的每一个铸造面夹角上设置有铝合金契块8，铝合金契块8将可调冷却腔体铸造面2-1-1和固定冷却腔体铸造面 1-1进行衔接。铝合金契块8过渡平面设计成5°锥度，使得铝合金契块8可以与固定冷却腔体铸造面1-1贴合。贴合方向与垂直方向的夹角为5°，使得结晶器边角处的空间在铸锭移动方向是逐渐增大的，在铸造过程可以减少铸锭在一次冷却后产生的重熔偏析瘤与结晶器契块的摩擦，进一步消除铸锭边角的拉痕和拉漏。

如图4和图5所示，本实施方式的上水腔体出水孔10的中心线和铸造方向的夹角为45°，上水腔体出水孔10的直径为3.0mm；所述的下水腔体出水孔11的中心线和铸造方向的夹角为65°，下水腔体出水孔11的直径为3.4mm。在铸造过程中，冷却水通过一次间接式缓冷对二次冷却水进行加热，水温控制在 40-50℃，二次冷却水再通过下水腔体出水孔11向铸锭喷射冷却水，减小一次间接冷却跟二次直冷的温度梯度差，减小铸锭内部应力。当铸锭达到一定长度后接触三次冷却水，三次冷却水通过上水腔体出水孔10进行三次增强冷却，三次冷却水水温控制在20-25℃，极大细化内部晶粒，同时保证了铸造的成品率。

本实施方式的可调结晶器的材质为6061合金，6061合金属于较高强度变形铝合金，加工性能优良，有较好的耐腐蚀性能和较高的韧性，适合作为制备可调结晶器的材质。

尽管上文对本实用新型的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本实用新型的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (7)

1.一种制备铝合金的可调结晶器，包括固定冷却腔体(1)、可调冷却腔体(2)、固定腔体上盖板(3)、固定腔体下盖板(4)、可调冷却腔体上盖板(5)、可调冷却腔体下盖板(6)和结晶器水箱固定板(7)，所述的结晶器由2个横向排列的固定冷却腔体(1)和2个纵向排列的可调冷却腔体(2)组成；所述的固定冷却腔体(1)上设置有固定腔体上盖板(3)和固定腔体下盖板(4)，所述的可调冷却腔体(2)上设置有可调冷却腔体上盖板(5)和可调冷却腔体下盖板(6)，所述的结晶器水箱固定板(7)设置在可调冷却腔体上盖板(5)上；

其特征在于，还包括铝合金契块(8)，所述的固定冷却腔体(1)与可调冷却腔体(2)连接处的每一个铸造面夹角上设置有铝合金契块(8)。

2.根据权利要求1所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于，所述的固定冷却腔体(1)和可调冷却腔体(2)内均设置有隔板(9)，所述的隔板(9)把固定冷却腔体(1)和可调冷却腔体(2)的腔体分割成上水腔体和下水腔体。

3.根据权利要求2所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于，所述的上水腔体内设置有一排上水腔体出水孔(10)，所述的下水腔体内设置有一排下水腔体出水孔(11)。

4.根据权利要求3所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于：所述的上水腔体出水孔(10)的中心线和铸造方向的夹角为40°-50°，上水腔体出水孔(10)的直径为3.0-3.4mm；所述的下水腔体出水孔(11)的中心线和铸造方向的夹角为60°-70°，下水腔体出水孔(11)的直径为3.4-3.8mm。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于：所述的铝合金契块(8)与固定冷却腔体(1)铸造面的贴合，贴合的方向与垂直方向夹角为1°-5°。

6.根据权利要求5所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于：所述的可调冷却腔体(2)的铸造面设计为鞍形，所述的可调冷却腔体(2)的侧斜面与侧直面的夹角为15°-25°。

7.根据权利要求6所述的一种制备铝合金的可调结晶器，其特征在于：所述的可调结晶器的材质为7075或6061合金。

Images